Вакуумные насосы: Типы и виды вакуумных насосов для вакуумных систем и установок – принцип работы, устройство, правила выбора

Содержание

Типы и виды вакуумных насосов для вакуумных систем и установок

Сегодня достаточно много физических и химических процессов проводятся в вакуумной среде. Для ее создания используются вакуумные насосы различных типов и видов. Они делятся по типу работы, техническим возможностям, функциональному предназначению. На сегодняшний день производители вакуумной техники выпускают объемные и необъемные насосы.

Навигация:

  1. Отечественные вакуумные насосы
  2. Вакуумные насосы НВР
  3. Вакуумные насосы ВВН
  4. Вакуумные насосы для промышленных печей
  5. Вакуумные насосы для климатических камер
  6. Пластинчато-роторные вакуумные насосы
  7. Вакуумные насосы для камер дегазации
  8. Двухступенчатый вакуумный насос
  9. Сухой вакуумный насос
  10. Безмасляный вакуумный насос
  11. Вакуумные насосы высокого вакуума
  12. Турбомолекулярные насосы
  13. Ионный насос вакуумный

Объемные механические установки осуществляют перекачивание воздуха за счет действия движущихся рабочих элементов. Они осуществляют постепенное сжатие воздуха при уменьшении объема камеры. К данному типу насосов относятся установки с диафрагменным, пластинчато-роторным, водокольцевым, кулачковым и спиральным рабочим элементом. Как правило, они используются для создания низкого и среднего вакуума, который равен 10-2 мм рт. ст. Некоторые установки способны создавать высокое давление.

В остальных насосах используется немеханический принцип работы, в котором газы подвергаются воздействию низких температур или других явлений, способствующих создания вакуума. Насосы данного типа используются для создания высокого и сверхвысокого вакуума. К ним относятся диффузионные, паромасляные, многозарядные, геттерные, геттерно-ионные и другие насосы. При этом большинство из этих насосов работают вкупе с форвакуумными насосами для обеспечения необходимого давления. Они необходимы для создания предварительного разряжения и представлены всеми типами механических насосов.

Отечественные вакуумные насосы

Отечественные вакуумные насосы, в отличие от иностранных установок, имеют большие габариты, изготавливаются из высококачественных материалов, высокопроизводительны, надежны. Они могут использоваться в различных сферах промышленности, а также в сельском хозяйстве. Отечественные образцы одной серии имеют схожие конструкции, при этом имеют множество модификаций. Большинство элементов насосов подходят для других моделей, поэтому они имеют высокую ремонтопригодность.

отечественные вакуумные насосы

К самым распространенным моделям, которые выпускаются в нашей стране можно отнести установки серии НВР и ВВН. Они имеют широкое применение в различных системах, но значительно отличаются по своей конструкции. Данные модели имеют множество модификаций, которые отличаются по габаритам, основным показателям быстродействия, остаточного давления. В установках НВР используются минеральные и полусинтетические вакуумные масла, которые предназначены для уплотнения зазоров. В насосах ВВН дополнительные смазывающие элементы не используются ввиду того, что эту функцию выполняет рабочая жидкость, которая, как правило, представлена водой.

Вакуумные насосы НВР

Пластинчато-вакуумные насосы НВР применяются для создания низкого среднего и высокого вакуума. Широкий модельный ряд установок позволяет использовать их на промышленных, сельскохозяйственных, деревообрабатывающих, пищевых и других предприятиях. Установки отличаются тем, что способны создавать вакуум с высоким показателем остаточного давления за короткий срок. Насосы НВР являются универсальными, поскольку могут выполнять задачи различного типа.

Модельный ряд представлен такими агрегатами, как НВР-0,1Д, 2НВР-0,1Д, 2НВР-0,1ДМ, НВР-1, НВР-4,5Д, 2НВР-5ДМ, 2НВР-5ДМ1, 2НВР-60Д, 2НВР-90Д, 2НВР-250Д. Установки могут иметь одноступенчатый и двухступенчатый тип действия, модифицироваться газобалластным клапаном и иметь различную производительность. Установки данного типа могут осуществлять эффективную откачку только в том случае, если вакуумная система будет полностью очищена от пыли, грязи и конденсата.

вакуумные насосы НВР

Вакуумные насосы ВВН

Вакуумные насосы модельного ряда ВВН значительно отличаются от других насосов тем, что при выполнении операции в системе используется жидкость. Как правило, в этом качестве используется вода. Насосы имеют более узкий функционал, но при этом незаменимы во многих сферах деятельности.

Главные преимущества водокольцевых вакуумных насосов ВВН:

  • способны очищать откачиваемую смесь;
  • применимы в системах с механическими загрязнениями;
  • экологическая чистота;
  • отсутствие в системе вакуумного масла;
  • простота в применении и обслуживании;
  • низкое потребление электроэнергии;
  • ремонтопригодность;

Вакуумные насосы ВВН применяются в пищевой, химической, медицинской, целлюлозно-бумажной, микробиологической, сельскохозяйственной, деревообрабатывающей, фармацевтической и парфюмерной промышленности.

Вакуумные насосы для промышленных печей

В промышленных печах, для ускорения операций отжига, нормализации, закалки, а так же улучшения качества материала используют вакуумные насосы. В вакуумном пространстве все химические и физические процессы выполняются быстро и качественно.

Вакуумные насосы могут применяться в промышленных печах дугового, индукционного, термического, водородного типа. Зачастую, для обеспечения низкого остаточного давления используются именно диффузионные печи, которые имеют необъемный тип действия.

вакуумные насосы для промышленных печей

В целях эффективного выполнения термической обработки в промышленной печи должны использоваться насосы, которые обеспечивают достаточную скорость откачки. Это также позволяет рассчитывать на высокую производительность. Не менее важным показателем является остаточное давление, но оно может значительно отличаться в различных печах от типа проводимой операции.

Вакуумные насосы для климатических камер

Климатические камеры – это оборудование, которое необходимо для исследования качеств различных материалов и агрегатов. Для эффективного и быстрого проведения операции в установках используют вакуумные насосы.

Для того чтобы использовать насос в климатической камере, необходимо, чтобы он:

  • выдерживал повышенные/пониженные температурные показатели;
  • повышенную влажность;
  • создавал достаточный уровень вакуума;
  • имел способность создавать и удерживать необходимое давление.

Пластинчато-роторные вакуумные насосы

Пластинчато-роторные насосы отлично подходят для промышленного применения. Широкий ряд моделей позволяет выполнять операции различных типов. Установки, с высоким показателем остаточного давления и быстродействия используются для климатических камер и печей термообработки.

Установки имеют высокую надежность, износостойкость, ремонтопригодность. Их можно отнести к числу универсальных средств создания вакуума. При этом для обеспечения их работы необходимо, чтобы вакуумная система была очищена от механических загрязнений и влаги. Для работы в климатических камерах используются насосы, изготовленные из нержавеющей стали.

Вакуумные насосы для камер дегазации

Дегазация – это процесс, который не может проходить без участия вакуумного насоса. Но выполняет основную задачу по откачке газов и газовых смесей из различных материалов. Для выполнения откачивания газов и паров из плотных материалов, как правило, используют двухступенчатые вакуумные насосы.

Двухступенчатый вакуумный насос

Двухступенчатый вакуумный насос – это модернизированная модель одноступенчатого насоса с более высокой производительностью. Данный тип установок имеет широкое применение на производственных участках, где необходимо создать более высокое давление. При этом они отличаются надежностью и могут использоваться с различными типами газов.

В двухступенчатых вакуумных насосах камеры имеют зависимость друг между другом. Это помогает синхронизировать, а значит увеличивать производительность. С каждым годом они приобретают все большую популярность благодаря тому, что практически не имеют большие габариты, но при этом обеспечивают лучшие технические показатели.

Сухой вакуумный насос

Сухие вакуумные насосы приобретают все большую актуальность, поскольку способны производить откачку системы без ее загрязнения. В отличие от других установок, в них не используется масляное уплотнение.

Они имеют меньшую производительность, в отличие от аналоговых установок, но при этом достаточно надежны. Для эффективной и исправной работы периодически необходимо проводить техническое обслуживание с заменой пластинок, которые могут изнашиваться в ходе работы.

Безмасляный вакуумный насос

Безмасляные вакуумные применяются на предприятиях, где необходимо обеспечить чистоту проведения операции. Очень часто их применяю в лабораторных исследованиях, где необходимо создать достаточный уровень остаточного давления за короткий срок. Установки обладают высокой надежностью и ремонтопригодностью.

При изготовлении насосов данного типа конструкторы выполняют тщательные расчеты, поскольку важно, чтобы между элементами были достаточные зазоры, которые позволят избежать трения, но не будут настолько большими, чтобы допускать значительного уменьшения производительности.

Вакуумные насосы высокого вакуума

вакуумные насосы высокого вакуума

Создание высокого вакуума, как правило, происходит с использованием нескольких насосов, среди которых форвакуумная и высоковакуумная установка. Форвакуумный насос, представленный одним из объемных агрегатов, выполняет предварительное разряжение, откачивая до 97% газов, а высоковакуумный насос выполняет остальную работу, достигая предельных значений.

В качестве насосов высокого вакуума могут применяться:

  • турбомолекулярные;
  • диффузионные;
  • ионные;

Турбомолекулярные насосы

Турбомолекулярные насосы значительно отчаются от других насосов высокого давления. Они способны самостоятельно создавать высокий вакуум, поскольку имеют механический принцип работы. Установки действуют в диапазоне 10-2 – 10-8 Па. Основной рабочий механизм представлен статором и ротором с дисками, которые расположены под определенным углом.

Молекулы газовой смести, находясь в турбомолекулярном насосе, значительно увеличивают скорость передвижения за счет сталкивания между собой. Ротор вращается со скоростью, которая превышает 10 000 оборотов, что и является основной причиной создания высокого давления.

турбомолекулярные насосы

Ионный насос вакуумный

Ионные или геттерно-ионные вакуумные насосы имели широкое распространение до появления других высоковакуумных насосов. С их помощью создается давление, равное 10-6 мбар. Сегодня они применяются реже, но все равное находят своего потребителя. Насосы данного типа отличаются экологической чистотой и выгодным методом получения сверхвысокого вакуума.

В установке молекулы захватываются и связываются газами или слоем геттера, а затем удерживаются в объеме установки. Они способны удерживать вакуум даже тогда, когда находятся в нерабочем состоянии. Основным элементом насоса является камера и другие неподвижные элементы. Ионный насос потребляет небольшое количество электроэнергии и имеет низкую шумность.

Виды вакуумных насосов и их области применения

Технология вакуумирования с помощью вакуумных насосов все шире внедряется во многие промышленные отрасли, в которых требуется для различных целей создавать разряжение во всяких ограниченных пространствах с помощью дегазации (выкачивание газообразной среды разнообразного состава). Даже в полностью закрытом от мира пространстве довольно проблематично получить вакуум, но эта проблема легко решается с помощью особого прибора, который называется вакуумный насос. Люди используют его в различных отраслях, поэтому он имеет множество модификаций.

Навигация:

  1. Промышленное использование вакуумных насосов
  2. Для чего использовать вакуумирование в быту?
  3. Общий механизм действий
  4. Виды вакуумных насосов
  5. Пластинчато-роторные насосы
  6. Мембранно-поршневые устройства
  7. Водокольцевые насосы

Промышленное использование вакуумных насосов

С помощью дегазации можно осуществлять высушивание и обезвоживание, из-за этого вакуумные насосы активно применяются в таких отраслях промышленности: текстильная, фармацевтическая, пищевая. Например, могут использоваться для просушивания кожи после дубления или для откачивания воздуха из стеклянной посуды при розливе жидкостей. При изготовлении полимерных изделий разного характера надо применять технологию экструзии, которую без вакуумизации невозможно осуществить. В металлургии вакуумные насосы служат для удаления газообразных примесей из металлического расплава. После проведения такой процедуры получается монолитный материал, в котором отсутствуют дефекты в виде пористостей и раковин. Плюс к этому, вакуумные устройства применяются в химической, нефтегазовой, строительной, электротехнической промышленности, в медицине, в сельском хозяйстве и во многих других областях деятельности человека.

Для современного холодильного оборудования технология вакуумирования играет очень важную роль. Она обязательно применяется при установке и монтаже аппаратов, и заключается в том, что из холодильного контура высасывается влага и воздух. Эта процедура осуществляется с помощью особых вакуумных насосов, выпускаемых для HVAC-отрасли. Если вакуумирование не провести, то холодильное оборудование не сможет нормально функционировать.

промышленное использование вакуумных насосов

Для чего использовать вакуумирование в быту?

В современном мире человек встречается часто с вакуумным оборудованием не только в промышленности, но и в быту.

Примеры:

  1. Функционирование систем кондиционирования без вакуумных насосов трудно себе представить, так как они устраняют газы из фреонового трубопровода. Это позволяет удалять водяной пар и кислород, который обладает сильнейшими окисляющими свойствами. Если бы не было вакуумных насосов, то сплит-системы очень быстро бы выходили из строя.

  2. В различных транспортных средствах механизмы вакуумного усиления используются в функционировании тормозной системы, что облегчает ее работу и позволяет ей дольше сохранять работоспособность.

  3. При упаковке пищевых продуктов во всю применяется вакуумирование, что позволяет пищевым продуктом долго храниться. Такой эффект появляется из-за того, что из упаковки практически полностью удаляется кислород, а без него бактерии ответственные за гниение и плесневение пищи не могут быстро размножаться.

  4. Герметичные упаковки в которых удален кислород уменьшаются в объеме, что позволяет занимать им меньше пространства в помещении. В быту в таких упаковках выгодно хранить одежду, одеяла и т.д. Еще одним плюсом такого хранения вещей является то, что они защищены от моли.

для чего использовать вакуумирование в быту

Общий механизм действий

Любой вакуумный насос несмотря на свою модификацию создает тягу, в тех системах или конструкциях, где он используется. Под воздействием тяги образуется район с пониженным атмосферным давлением, который втягивает в себя частицы газообразной среды. Во время данного процесса молекулы могут двигаться как упорядоченно, так и хаотичным образом. При своем движении молекулы взаимодействуют между собой и из-за этого, их скорость и траектория перемещения изменяются. Каков будет характер тока среды, а также ее скорость полностью зависит от уровня тяги создаваемой вакуумным насосом. Каждый вид вакуумного оборудования имеет свой уровень тяги.

общий механизм действий вакуумирования

Виды вакуумных насосов

Из всего вышесказанного понятно, что устройства для вакуумирования массово используются во многих типах промышленности. Вследствие этого, стали выпускать множество разнообразных видов такого оборудования. Рассмотрим те, которые встречаются наиболее часто.

Пластинчато-роторные насосы

Они бывают масляного и безмасляного типа. В пластинчато-роторных насосах масляного типа поверхности покрываются особыми вакуумными составами, а безмасляные прекрасно работают и без них. Эти устройства применяют для закрытых систем малого размера, так как они имеют небольшую мощность разряжения, из-за особенности своей конструкции. Для понимания того, как происходит процесс разряжения с помощью этого оборудования надо знать, что его рабочая камера поделена на две части разного объема. Двигаясь ротор и лопасти постоянно перегоняют газовую среду из одного отсека в другой. Во время этой процедуры происходит нагнетание газа, который при достижении определенного уровня давления открывает выпускной клапан. После этого газ поступает в выпускную камеру. Оборудование роторного вида является самым популярным и применяется в основном в сфере вакуума низкой глубины.

пластинчато-роторные насосы

Мембранно-поршневые устройства

Этот вид вакуумного оборудования характеризуется тем, что в них сдавливание газа осуществляется с помощью поршня имеющего гибкую мембрану, через которую не могут проникать молекулы газообразной среды. Поршень в этом устройстве движется благодаря валу электродвигателя, который соединен с шатуном с помощью эксцентрика. Двигаясь поршень выдавливает газообразную среду из рабочей камеры через выпускной клапан, выкидывая его за пределы вакуумного оборудования, а это понижает уровень атмосферного давления в этой же камере. Естественно, из-за этого накопившийся газ в системе интенсивно устремляется в рабочую камеру. Весомым достоинством мембрано-поршневых устройств является то, что они очень тихо работают и безопасны в использовании. Их конструкция такова, что при работе они не создают искр, поэтому они прекрасно подходят для перекачивания взрывоопасных газовых сред.

Водокольцевые насосы

Данное вакуумное оборудование по своей конструкции подобно пластинчато-роторные насосам, но в отличии от них используется в сфере глубокого вакуума. В этом устройстве для того, чтобы создать район с низким атмосферным давлением погружают беспрерывно вращающийся ротор в жидкость (обычно используют воду, не содержащую в себе мусор) и при этом она должна поступать постоянно. В качестве рабочей жидкости может также выступать масло, растворы щелочей, кислот. Ротор с лопатками крутясь в жидкости все больше и больше сжимает газ находящийся в системе, а также двигает его к выпускному клапану. В конце концов газ доводится до кондиции способной открыть выпускной клапан. Оригинальный ход ротора в камере стал возможен благодаря его необычному расположению внутри рабочего пространства. Достоинств у данного вакуумного оборудования много: простота конструкции, устойчивость к различным примесям попадающимися в газовой среде, не загрязняет маслом откачиваемый газ. Огромным недостаток подобных устройств заключен в том, что надо время от времени обслуживать сервисную жидкость.

водокольцевые насосы

Не перечисленных видов вакуумного оборудования, применяемых в промышленности и в быту во много раз больше. Они характеризуются большим ростом производительности между собой, тоже касается и глубины получения вакуума. К ним имеют отношение вихревые, спиральные, кулачковые и другие виды вакуумных насосов. Все это оборудование должно соответствовать российскому стандарту ГОСТ Р 53335-2009. Этот ГОСТ согласован с международным стандартом ИСО1607-1:1193. При создании любого вида вакуумного насоса надо его конструкцию согласовывать с соответствующим ГОСТом. Например, для пластинчато-роторных насосов требуется ГОСТ 14707-82. Представленная в этой статье информация дает понять, что вакуумные насосы бывают различных габаритов и мощности создания разряжения. Особенности конструкции каждого вида оборудования предназначены для того, чтобы его можно было применять наиболее эффективно при определенных условиях.

Вакуумный насос: виды и особенности применения

Вакуумный насос – оборудование, которое удаляет (откачивает) воздух, газ, пар или их смесь, создавая при этом вакуум определенного давления.

Навигация:

  1. Вакуумный насос для откачки воздуха
  2. Ручной вакуумный насос
  3. Вакуумный насос своими руками
  4. Купить вакуумный насос
  5. Цены на вакуумные насосы

виды вакуумных насосов

Принцип работы вакуумного насоса зависит от его типа.
Вакуумные объемные насосы чаще всего работают по принципу уменьшения объема рабочей камеры различными способами. Это поршневой, водокольцевой, ротационный насос.
Вакуумные молекулярные насосы откачивают воздушную среду по принципу передачи энергии от движущегося элемента молекулам газа. Такими возможностями обладает центробежная, осевая и вихревая конструкция насоса.
Сорбционные вакуумные насосы создают вакуум методом поглощения газов различными способами: физической адсорбцией, химической и прочими.

Примечание. Большим спросом пользуются объемные и молекулярные насосы.

Подробно классификацию вакуумных насосов можно изучить на схеме.

виды вакуумных насосов

Еще одной важной конструктивной особенностью всех насосов является тот факт, используется ли в них масло для вакуумного насоса.

Масляные насосы часто имеют большой недостаток: из-за постоянных испарений масла во время работы оборудования, загрязняется откачиваемая воздушно-газовая смесь. Но при этом они имеют возможность создавать намного выше вакуум за счет герметизации рабочей камеры масляной смазкой.
Безмасляные насосы откачивают чистый воздух, не загрязненный парами масла. Нет необходимости в постоянном обслуживании его (контроль и замена масла), но безмасляные насосы не создают большого вакуума.

При выборе вакуумного насоса необходимо ориентировать на две важные характеристики: скорость откачки и предельное выпускное давление. Скорость откачки измеряется в объеме газа, который выходит через выпускное отверстие при определенном давлении. Если меняется давление, то меняется и скорость откачки. Предельное давление на выходе не путать с предельным входным давлением или номинальным рабочим давлением. Есть типы вакуумных насосов, которые не имеют возможности выводить откачиваемый воздух наружу. Поэтому у них на выходе устанавливаются другие форвакуумные насосы, которые создают предварительный вакуум, увеличивают давление на выходе и одновременно увеличивают входное.

Вакуумный насос для откачки воздуха

Вакуумный насос для откачки воздуха применяется в разных областях промышленности. Широко распространен вакуумный насос для откачки воздуха из емкостей при разливе жидкостей в пищевой промышленности, для обезвоживания и просушивания в фармацевтике и медицине, для просушки материала в текстильной промышленности.

вакуумный насос для откачки воздуха

В торговле применяется насос для вакуумных пакетов при упаковке товара. Некоторые процессы изготовления полимерных материалов невозможно осуществить без вакуума. Также устраняет вакуумный насос воздух и газообразные вещества из различных металлов и сплавов в металлургии. Применяется вакуумный насос в нефтегазовой и химической промышленностях, в электротехнике, строительстве. В сельском хозяйстве применяются доильные вакуумные насосы, в которых используется принцип вакуумного насоса поршневого или центробежного типа. В автомобилестроении применяются вакуумные насосы для создания разрежения внутри впускной трубы двигателей с непосредственным впрыском, турбодвигателей и двигателей с переменным клапанным газораспределением, например, вакуумный насос Пежо пластинчатого типа. Откачка воздуха в вакуумном насосе происходит за счет изменения размера рабочей полости в процессе работы. Примером такого насоса является пластинчато-роторный вакуумный насос, поршневой, водокольцевой вакуумный насос, мембранный и другие.

Ручной вакуумный насос

Ручной вакуумный насос предназначен для индивидуального пользования в домашних условиях или при небольшом производстве. Работа вакуумного насоса ручного типа целесообразна для перекачки воды на приусадебных участках, для добычи воды из скважин, в автосервисах для проверки разрежения и давления в автомобильных системах, для хранения вещей и продуктов путем вакуумирования и прочее.
ручной вакуумный насос

Примечание. Имеются также вакуумные насосы ручного типа, которые могут откачивать или перекачивать вязкие жидкости, вроде масла или смазки. Ручные вакуумные насосы очень удобны в использовании и не зависят от энергоносителей. Что очень важно, например, для частного дома или дачного участка, где необходимо поднять воду из скважины при отключении электроэнергии.

Вакуумный насос своими руками

Купить вакуумный насос для применения в домашних условиях, к сожалению, не у всех есть возможность. Поэтому всегда находятся мастера, которые предлагают различные способы изготовления вакуумного насоса из подручных средств своими руками.

Примечание. Цена на вакуумные насосы начинается от 50 евро.

Одним из востребованных вакуумных насосов для дома является вакуумный насос для кондиционеров. Для того, чтобы сделать вакуумный насос своими руками потребуется насос автомобильный и компрессор для аквариума.

вакуумный насос своими руками

  1. Насос разбирается, переворачивается манжета и собирается снова. Теперь насос будет работать не на выпуск воздуха, а будет его откачивать.
  2. Внутри компрессора находится обратный клапан, который устанавливается между насосом и шлангой.

Также можно использовать компрессор, который разбирается, клапаны из пластика, наодящиеся внутри, меняются местами. Потом нужно обратно собрать компрессор, но для этого придется отпилить часть корпуса. Просверливается отверстие, чтобы удалять пары воды, туда вставляется трубка для отвода конденсата. Существуют также и другие способы изготовления вакуумных насосов различного применения: от ручных устройств из шприца или ручного насоса до достаточно мощных агрегатов из компрессора и электродвигателя. Все зависит от необходимой мощности и области применения.

Ручной вакуумный насос можно изготовить своими руками из трубы. Для этого подбирается труба диаметром 15 – 30 см, с одной стороны приваривается пластина вроде фланца – это будет низ изделия. Потом ответным фланцем присоединяется к обсадной трубе.

С боковой стороны вырезается отверстие для отвода воды и приваривается туда труба. При входе в рабочую полость устанавливается обратный клапан из кусочка резины и подключается рычаг из металла с еще одним обратным клапаном. Рычаг обязательно должен располагаться ниже уровня выхода воды, где-то на 15 см.

Последним шагом подключается штанга или рычаг давления. Подробно посмотреть, как изготавливается ручной вакуумный насос из трубы можно на предложенном видео.

Купить вакуумный насос

Вакуумный насос купить в нынешнее время очень просто, в интернете большое множество различных сайтов, интернет- магазинов и разных представителей. Но также просто и попасть на недобросовестного продавца, который может продать не только подделку, но и не качественное оборудование. Поэтому выбирать вакуумный насос необходимо производителя или поставщика, который имеет многолетний опыт и множество положительных отзывов. К таким предприятиям относятся АО «Вакууммаш» (г.Казань), компания «Мегатехника МСК» (г. Москва), компания Интек (г. Санкт-Петербург), «Вакуум-Сервис» (г. Москва), ОАО «Ливгидромаш» (г.Ливны), компания MSH Techno (г. Москва). Группа РОСВАКУУМ объединяет 310 производителей и поставщиков вакуумной техники с России, стран СНГ и зарубежных стран. Компания «ЛБМ-ВАК» производит продажу, как ручных, так и промышленных вакуумных насосов известных производителей разных стран: Италии, Германии, Японии.

При необходимости производители и поставщики вакуумного оборудования предоставляют также услуги по обслуживанию и ремонту своего товара, т.е можно произвести качественный ремонт вакуумного насоса или замену вакуумного насоса специально обученными профессионалами.

Цены на вакуумные насосы

В выборе вакуумного насоса цена имеет не маловажное значение для заказчика. Ведь всегда хочется купить не только недорогое оборудование, но и качественное. Цены на вакуумные насосы зарубежных производителей колеблются в пределах 50-500 евро. Отечественное производство вакуумных предлагает цены немного ниже. Подробнее цены разных производителей выглядят так: VALUE 70 — 350 евро, ZENSEN 50 — 320 евро, BECOOL 60 — 220 евро, CPS 150 — 500 евро, ERRECOM 180 — 250 евро, TELSTAR 350 — 400 евро, Z 50 — 130 евро

 

Принцип работы вакуумных насосов: водокольцевые вакуумные насосы ВВН

Вакуумные насосы являются инструментом для создания разряженного пространства в системе. С их помощью производят перемещение жидкостей, воздуха, пара и других газообразных сред. Все они имеют различный принцип работы, о которых пойдет речь в статье.

Навигация:

  1. Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов
  2. Работа пластинчато-роторных насосов
  3. Принцип работы насоса ВВН

Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

Водокольцевые вакуумные насосы предназначены для перекачивания воды и газов. Корпус установок данного типа имеет цилиндрическую форму. Внутри него имеется ротор с лопатками, который вращается за счет действия электрического двигателя и, в заведенном состоянии, центробежной силы.

В ходе вращения ротора лопатками происходит захватывание жидкости и отбрасывание к корпусу. При этом в пространстве между лопастями образуются кольца, из-за которых насосы называются водокольцевыми. Рабочая полость установки – пространство, возникающее между колесом и корпусом. Лопатками оно разбивается на ячейки различного объема.

Всасывание происходит в процессе увеличения объема определенной ячейки, ограниченной лопатками. В процессе уменьшения ячейки жидкость сжимается и нагнетается. Во время сжатия в установке газа, происходит отвод тепла. При этом газ при сжатии не меняет температуру, в то время как рабочая жидкость становится теплее. Это обуславливает необходимость постоянно ее обновлять. Подача рабочей жидкости организуется посредствам всасывающего патрубка. В некоторых случаях она может организовываться посредствам гидравлическое уплотнение вала. После того, как рабочая жидкость с газом проходят через рабочую зону, они выходят через нагнетательное окно.

Благодаря тому, что водокольцевые насосы имеют простой принцип работы, они просты в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте. Среди двигающихся частей агрегата только рабочее колесо с лопатками. Для того чтобы свести к минимуму трение деталей, между рабочими поверхностями имеются зазоры. Высокая надежность водокольцевого насоса обусловлена отсутствием шестереночных передач, клапанов и других изнашиваемых деталей. В них не используются вакуумные масла, отсутствует система смазки. Уплотнение зазоров происходит за счет рабочей жидкости, которая так же обеспечивает смазку сальников вала.

При помощи водокольцевых насосов можно производить равномерную откачку и подачу неагрессивных газов. С их помощью можно отсасывать и параллельно подавать в вакуумную систему. Благодаря тому, что процесс сжатия является изотермическим, с его помощью можно перекачивать ацетилен, углекислый газ, хлор и другие газы.

Увеличение производительности водокольцевого насоса наблюдается при конденсации водяных паров. При этом установки данного типа имеют невысокую производительность. Зачастую они могут использоваться как форвакуумные установки.

Работа пластинчато-роторных насосов

Пластинчато-вакуумные насосы предназначены для создания в системе, оборудовании вакуума низкой, средней и высокой глубины. Одноступенчатые насосы способны создавать давление в системе со значением 2000 Па. Двухступенчатые способны создавать давление в системе со значением 1000 Па. Благодаря тому, что они имеют высокую производительность, могут использоваться на промышленных предприятиях. Быстродействие некоторых установок составляет 1500 м3/час.

Существуют сухие пластинчато-роторные насосы, которые не способны создавать глубокое давление, то обладают таким же быстродействием. Основным их преимуществом является то, что в процессе работы они не выделяют веществ, которые могут загрязнять газовую смесь.

Корпус пластинчато роторного насоса имеет цилиндрическую форму. Внутри него находится ротор с лопастями, которые при вращении осуществляют нагнетание воздушной смеси. Они изменяются в длине за счет пружин.

Принцип работы пластинчато-роторного насоса по этапам:

  1. Воздушная или газовая смесь поступает в рабочую камеру за счет разряжение.
  2. Лопасти ротора начинают проталкивать воздух по кругу в рабочей камере.
  3. Происходит изоляция воздуха во время его отсечения пластинами. Пластины плотно прижаты к корпусу благодаря действию пружины, которая установлена на них.
  4. Воздушная смесь продолжает движения за счет пластин, которые разжимаются под действием пружин. Это происходит из-за того, что ротор имеет эксцентричное расположение. Т.е. он смещен относительно центра. Во время перемещения в основном рабочем объеме газ продолжает сжиматься, происходит насыщение паром и образование конденсата.
  5. В конечном итоге сжатая смесь выходит из рабочей камеры. В результате высокой скорости вращения и постоянного сжатия газа происходит накапливание конденсата, который необходимо выводить из системы.

В большинстве пластинчато-роторных насосов используется вакуумное масло. Такие установки относятся к масляным вакуумным насосам. Те агрегаты, в которых оно не используется, называются сухими. Вакуумное масло необходимо для того, чтобы зазоры между рабочими лопатками и корпусом уплотнялись, не пропуская воздушную смесь.

В рабочую зону вакуумное масло попадает из специального резервуара. Там оно смешивается с газом, который подвергается откачиванию. При выходе из рабочей камеры масло обратно возвращается в резервуар. Это происходит за счет того, что в насосе имеется сепаратор и газовая смесь уходит в него, а вакуумное масло стекает назад. При прохождении через сепаратор воздушная смесь подвергается очистке.

Одна из основных проблем, которая возникает при работе пластинчато-роторного насоса, — это конденсат. Для того чтобы эффективно избавлять от него установки могут оснащаться газобалластным устройством. Необходимо помнить, что оно немного ухудшает возможности насоса. Показатель предельного остаточно давления при его использовании возрастает. Но этот недостаток отходит на второй план перед тем, что установка с газобалластным устройством имеет длительный срок службы. Менять вакуумное масло также приходится реже.

Принцип работы насоса ВВН

Длительны срок службы насосов ВВН достигается благодаря тому, что в качестве рабочей жидкости используется вода. Она оказывает смазочный эффект для основных двигающихся элементов установки. Установки медленно изнашиваются из-за отсутствия в системе соприкасающихся деталей, кроме подшипника.

Электродвигатель ВВН заставляет двигаться ротор с лопастями, который в свою очередь создает центробежную силу. После включения в устройство начинает поступать вода, которая заполняет часть рабочего пространства. При работе вода начинает прижиматься к стенкам, оставляя место для перекачиваемых газов.

За счет того, что в насосе создается разница давлений, газовая смесь продвигается в середину установки. Из-за наличия в системе жидкости, газ во время движения очищается и походит через ячейки. Постоянное вращение ротора позволяет осуществлять непрерывную перекачку смеси. Через установку могут проходить газы различных типов, в том числе взрывоопасных. Благодаря этой особенности они используются предприятиями химической промышленности. В действии они просты, поэтому не требуют особенных знаний для проведения технического обслуживания.

Чаще всего на предприятиях используются насосы серии ВВН. Различные модели имеют свои технические характеристики. Для сравнения рассмотрим модели серии. Установка ВВН 1-12 оснащается двигателем, который имеет мощность 22 кВт. Количество заливаемой жидкости в установку составляет 1,4 м3/ч. Ротор вращается со скоростью 1000 об/мин.

Более производительные установки данной серии это; ВВН 1-3, ВВН 2-50, ВВН 70-А. Первая модель потребляет около 7 л/мин и ее производительность составляет 3,3 м3 мин. Максимальный показатель остаточного давления может быть не более 0,45 мм.рт.ст.

Водокольцевые вакуумные насосы имеют высокую популярность на предприятиях различного типа. Благодаря тому, что в них используется жидкость, они занимают определенную нишу в вакуумном оборудовании и не могут заменяться установками другого типа.

Вакуумные насосы для вакуумных печей

Вакуумные печи широко применяются в цветной и черной металлургии. Сегодня все чаще, для значительного ускорения процесса, а та же получения качественного результата применяются вакуумные насосы. С их помощью из системы откачивается воздух, который, в ходе термообработки может окислять металл и делать его неоднородным. Выполнение нормализации, закалки, отжига и других процессов термообработки в вакууме значительно увеличивает качество проведения операции.

Навигация:

  1. Виды вакуумных печей
  2. Турбомолекулярный насос
  3. Криогенный насос
  4. Форвакуумный насос
  5. Насос Рутса
  6. Пластинчато-роторный насос вакуумный
  7. Кулачковый насос вакуумный
  8. Термическое оборудование

В качестве средства для создания вакуума в печи можно использовать следующие агрегаты:

  • Пластинчато-вакуумный насос;
  • Водокольцевой насос;
  • Насос типа Рутс;
  • Кулачковый вакуумный насос;
  • Турбомолекулярный насос;
  • Диффузионный насос.

При этом, для того, чтобы получить низкое давление в вакуумной печи можно использовать водокольцевой насос, поскольку он способен откачивать воздух, содержащий различные газы и примеси. Он переносит работу с газами высокой температуры и способствует их очистке. Его низкое применение связано с необходимостью постоянно добавлять в систему воду, а так низкой производительностью.

Выбор определенного типа насоса зависит:

  • от материала, из которого изготовлен нагревательный элемент. Использование некоторых типов нагревателей недопустимо при высоких давлениях;
  • от объема и величины камеры;
  • от необходимого уровня вакуума;
  • возможность попадания в систему углеводов, которые имеются в масляных вакуумных насосах.

вакуумные насосы для вакуумных печей

Виды вакуумных печей

На сегодняшний день в черной и цветной металлургии применяют индукционную, дуговую и термическую печь. Данные печи имеют различный принцип работы, который влияет на выбор конкретных моделей вакуумных насосов.

В индукционных печах имеются элементы, которые производят внутренний нагрев металла с помощью электромагнитного поля. Электрический ток поступает в установку, затем преобразуется в электромагнитное поле, которое, за счет высокой мощности, приводит к расплавлению металлов различного типа.

Объект начинает быстро нагреваться за счет того, что энергия электрического тока в нем преобразовывается в тепловую энергию. Как правило, в печах используется именно вихревая энергия, поскольку является наиболее эффективной, позволяющей с высокой эффективностью плавить металлы с различными точками кипения.

Преимущества использования индукционной печи:

  • быстрое нагревание объекта за счет использования электромагнитного поля;
  • бесконтактный нагрев обеспечивает чистоту плавления;
  • тепло выделяется только от объекта, что значительно упрощает создание камеры, которая не подвергается воздействию температуры.

В электродуговой или сталеплавильной печи имеется электрическая дуга, которая используется для получения теплового эффекта. Тепло, которое ей создается, способно справиться с самыми тугоплавкими металлами.

Преимущества использования дуговой печи:

  • высокая скорость нагревания металла, которая позволяет вводить большой объем легирующих добавок;
  • возможность работы в восстановительной атмосфере для проведения безокислительного плавления;
  • низкое содержание оксидных соединений, которые не позволяют получать сплав высокого качества;
  • возможность регулировать температуру выплавляемого металла.

Турбомолекулярный насос

Турбомолекулярный насос относится к установкам для создания высокого вакуума. Он применяется для напыления тонкого покрытия, производства полупроводников, датчиков утечки, является составным элементов климатических камер и используется в лабораторных исследованиях, для выполнения которых необходимо создавать высокое давление.

Установки данного типа отличаются тем, что могут работать чисто, не загрязняя откачиваемую среду. Это позволяет использовать в современных аналитических методах для газов, жидкостей и плазмы. Нередко применяется как составной элемент электронного микроскопа, для действия которого так же необходим глубокий вакуум.

Турбомолекулярный насос использоваться в процессах с участием агрессивных газов:

  • травлении;
  • распылении;
  • ионной имплантации;
  • литографии.

Криогенный насос

Криогенный насос является единственным, который для создания вакуума выполняет сорбцию или конденсацию газа на рабочую поверхность. Такой принцип работы делает установку необъемной. В ней нет механически двигающихся элементов. В отличие от других установок, создающих глубокий вакуум, крионасос имеет высокую производительность, которая позволяет за считанные секунды откачивать до 4000 литров газов.

Криогенный насос активно используется в системах, предназначенных для нанесения электронной и оптической пленки. Диапазон давлений, в котором установка работает, составляет 10-8 – 10-11 Торр.

криогенный насос

Форвакуумный насос

Форвакуумный насос – это установка любого типа, которая необходима для того, чтобы выполнить предварительное разряжение. Установки способны создавать низкий и средний вакуум, который необходим высоковакуумным насосам для выполнения дальнейшего вакуумирования.

Эффективными средствами для создания предварительного разряжения являются следующие установки:

  • пластинчато-роторный вакуумный насос;
  • насос Рутса;
  • кулачковый вакуумный насос.

Обычно, при выборе конкретной форвакуумной модели руководствуются возможностью высоковакуумного насоса. Это является одной из определяющих характеристик, поскольку установки способны начать выполнение вакууммирования с определенного уровня давления, которое должен обеспечить форвакуумный насос. Немаловажным условием для большинства установок является чистота откачивания газа, которую не могут обеспечить все установки.

Насос Рутса

Насос Рутса имеет пользуется популярностью благодаря тому, что имеет простую конструкцию, обеспечивает достаточно высокое быстродействие, не загрязняет откачиваемую среду, надежен и не требует больших денежных затрат на эксплуатацию.

насос Рутса

В установках данного типа имеется как минимум две лопасти, которые с высокой степенью синхронизации вращаются в противоположные стороны, захватывая воздух или неагрессивную смесь с двух сторон и проталкивая сжимаемые газы к выходу. Установки не требуют постоянного технического обслуживания, способны к длительной бесперебойной работе.

Износостойкость насосов с принципом работы, который придумали братья Рутс, зависит от правильности расчетов конструкторов. Они должны размеры и форму лопастей так, чтобы при движении они не соприкасались, но, в то же время зазор между ними был минимальный. Насос Рутса можно использовать как форвакуумное оборудование, поскольку он способен создать низкий и средний вакуум за короткий срок, не загрязняя при этом систему.

Пластинчато-роторный насос вакуумный

Пластинчато-вакуумный тип насосов – самый распространённый в мире. Он обеспечивает достаточно высокое давление в системе, при этом показатель быстродействия насоса сохраняется на высоком уровне.

Пластинчато-роторный вакуумный насос состоит:

  • из привода с валом. Как правило, производители используют для этого электродвигатель, который запитывается от сети.
  • ротора, который находится в непосредственном зацеплении с валом и смещен от центральной оси;
  • лопастей, которые двигаются в пазах, уменьшая объем пространства, в котором находится сжимаемые газы;
  • корпуса или статора.

Пластинчато-роторные установки чаще всего используются вкупе с высоковакуумными диффузионными, турбомолекулярными установками при необходимости создать глубокий вакуум.

пластинчато-роторный насос вакуумный

Кулачковый насос вакуумный

В кулачковом насосе основную работу выполняют кулачки, которые находятся в корпусе и выполняют движение в противоположном друг другу направлении. Фиксация кулачков осуществляется на валах, которые располагаются в непосредственной близости с синхронизатором. На них имеются зубчатые колеса, которые осуществляют передачу мощности.

Кулачковые насосы достаточно часто встречаются на промышленных предприятиях, поскольку имеют высокую производительность и могут осуществлять бесперебойную работу. Они применяются для перекачивания различных жидкостей, а так же не теряют своих характеристик при работе с твердыми частицами.

Благодаря своей производительности, они работают с жидкостями, имеющими различную вязкость, которая составляет 1 – 100 мПа. Некоторые кулачковые насосы предназначены для перекачки жидких пищевых продуктов, а так же косметических средств.

кулачковый насос вакуумный

Установки данного типа отличаются тем, что перекачивают жидкость без скачков, что позволяет сохранять начальную их структуру. Непрерывный и плавный поток, который ими обеспечивается, может иметь повышенную вязкость. Поэтому она применяется фармацевтическими, косметическими, пищевыми и промышленными предприятиями.

Кулачковый насос имеет следующие преимущества:

  • осуществляет гигиеничную перекачку;
  • способен работать с продуктами, которые имеют твердую основу;
  • подача равномерного потока;
  • низкий уровень вибраций;
  • прочная конструкция;
  • простота в эксплуатации.

Термическое оборудование

К термическому оборудованию относятся камеры тепла/холода, печи термообработки, криогенные насосы и камеры. В этих установках используется действие различных температур для проведения операции. Для ускорения процессов в термическом оборудовании могут применяться вакуумные насосы, которые создают разряженное пространство.

Типы вакуумных насосов и их применение

В настоящее время технология вакуумирования используется в самых различных сферах хозяйственной деятельности человека, где требуется в некотором пространстве создать разряжение путем дегазации — откачивания газообразной среды различного типа. Для получения вакуума в этом объеме применяются вакуумные насосы, модификаций которых сконструировано немало в зависимости от потребностей потребителя.

Применение вакуумных насосов

Промышленное применение

 

Вакуумные насосы позволяют осуществлять дегазацию, поэтому активно применяются для обезвоживания и высушивания в фармацевтической, текстильной и пищевой промышленности. В частности это может быть откачка воздуха из стеклянной тары при розливе жидкостей или просушка кожи после ее дубления. Технология экструзии, применяемая для производства полимерных изделий различного назначения, невозможна без вакуумизации. В металлургии устройствами данного типа выполняется устранении газообразных примесей в структуре металлического расплава, что необходимо для получения монолитных материалов, лишенных раковин и пористости, что недопустимо. Кроме того, вакуумная техника используется в нефтегазовой, электротехнической, химической отраслях промышленности, а также в производстве строительных материалов, сельском хозяйстве, медицине и многих других сферах.

В холодильной отрасли вакуумирование важная часть технологического процесса установки и монтажа оборудования — из холодильного контура обязательно необходимо удалять воздух и влагу, иначе обеспечить нормальную работоспособность не удастся. Для этого выпускают специальные вакуумные насосы для HVAC-отрасли.

Зачем нужно искусственно создавать вакуум в быту?

 

Помимо промышленного использования, современный человек часто сталкивается с вакуумной аппаратурой в бытовой жизни. Приведем несколько примеров.

  • Механизмы вакуумного усиления торможения в транспортных средствах позволяют облегчить работу тормозной системы и увеличить срок ее эксплуатации. Они применяются в конструкции педали тормоза и за счет создаваемого разряжения позволяют снизить нагрузку на водителя.

  • Вакуумные насосы используются в системах кондиционирования воздуха для стравливания смеси газов из фреонового трубопровода, что необходимо в целях устранения кислорода (как сильнейшего окислителя) и водяных паров. Посторонние примеси в трассе сплит-систем приводят к ее преждевременному выходу из строя.

  • Вакуумизация требуется в упаковке пищевых продуктов и позволяет увеличить срок хранения скоропортящейся пищи за счет практически полного устранения кислорода, как окислителя и одного из важнейших компонентов для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов, ответственных за гниение, брожение, плесневение и других патогенных факторов.

  • Удаление кислорода из герметично замкнутой упаковки позволяет снизить ее объем и обуславливает экономию пространства, что особенно актуально при хранении различных предметов повседневного обихода человека, к примеру, одеял, подушек, одежды и тому подобное.

Общий механизм действия

Вне зависимости от вида, вакуумный насос предназначен для создания тяги (разряжения) в конструкциях, системах, или их отдельных элементах. В ходе этого процесса формируется область пониженного атмосферного давления, в которую «притягиваются» частицы газообразной среды. При этом молекулы могут двигаться в различных режимах, включающих в себя не только направленные потоки, но и хаотические перемещения. Логично предположить, что в процессе своего перемещения, молекулы могут взаимодействовать друг с другом, что определяет изменение их траектории и скорости. Характер тока среды и ее скорость определяется степенью создаваемого насосом разряжения, которая, в свою очередь, тесно связана с типом такого устройства.

Наиболее распространенные типы вакуумных насосов

Учитывая широту применения устройств для вакуумирования, становится ясно, что вариантов их конструкции существует множество. Попробуем выделить наиболее часто используемые.

Пластинчато-роторные насосы

 

Пластинчато-роторные механизмы, подразделяющиеся на масляные (рабочие поверхности смазываются специальными вакуумными составами) и безмасляные (смазка не требуется). Данный тип конструкций имеет собранный на валу электродвигателя ротор, и не отличается слишком высокой скоростью откачки, поэтому они используются для закрытых систем небольшого размера. Конструктивно рабочая камера этой аппаратуры состоит из двух модулей, имеющих разный объем. Перемещение ротора и лопастей определяет движение газовой среды по принципу «замещения» внутреннего объема отсеков попеременно. Пи этом нагнетание газа из одной камеры в другую приводит к открыванию выпускного клапана, через который происходит стравливание среды в камеру всасывания. Устройства роторного типа работают в области вакуума низкой глубины и являются одними из самых популярных видов вакуумных насосов.

Водокольцевые насосы

 

Водокольцевые вакуумные насосы, работающие в области глубокого вакуума, с точки зрения своего устройства сходны с пластинчато-роторными устройствами. Образование области сниженного давления в этой конструкции происходит за счет погружения вращающегося ротора (импеллера) в жидку среду (чаще применяется чистая вода), которая должна непрерывно поступать в установку. Вращение ротора с лопатками внутри жидкости приводит к сжатию закачанного в систему газа и его перемещению к выходному клапану рабочей камеры. Оттуда газообразная среда выпускается из насоса под давлением. Такой ход ротора внутри камеры обеспечивается его эксцентричным положением внутри рабочего пространства. Обладая массой преимуществ (резистентность по отношению к примесям в транспортируемой газообразной среде, простоте устройства, отсутствие масляных включений в откачиваемом газе и некоторые другие), водокольцевые вакуумные насосы требуют периодического обслуживания сервисной жидкости, что является их недостатком.

Мембранно-поршневые

 

Мембранно-поршневые насосы, в рабочей камере которых производится сдавливание газообразной среды за счет перемещения поршнем гибкой, не проницаемой для молекул газа мембраны. При этом при сжатии газ из рабочей камеры выводится через выпускной клапан за пределы насоса, что определяет снижение давления в камере, за счет которого происходит втягивание новой порции в систему. Поршень в этих установках приводится в движение валом электродвигателя, соединенного с шатуном посредством эксцентрика. Главное преимущество таких типов вакуумных насосов их практически полная бесшумность и универсальность в отношении транспортируемой среды (к примеру, конструкция и тип привода в таких аппаратах обуславливает отсутствие возможности образования искр, поэтому механизмы данного типа пригодны для перекачивания пожаро- и взрывоопасных сред).

Кроме того, в быту и промышленности применяются и другие типы конструкций, отличающихся производительностью и глубиной получаемого вакуума. К ним относятся спиральные, кулачковые, вихревые и другие модификации вакуумных насосов, различающихся по производительности, контролируемой по национальному российскому стандарту ГОСТ Р 53335-2009, соответствующему международному нормативу ИСО1607-1:1193. Конструкция насосов разных типов должна изготавливаться согласно разным нормативам, к примеру, для пластинчато-роторных устройств это ГОСТ 14707-82.

Таким образом, вакуумные насосы, как устройства для получения состояния среды, давление в которой ниже атмосферного, представляют собой конструкции различной производительности, объема и габаритов. Конкретный характер применения этой аппаратуры определяется особенностями конструкций такого назначения.

Вакуумный насос своими руками в домашних условиях

Насосное оборудование вакуумного типа нашло применение промышленностью и бытовыми условиями. Конструкция повсеместно используется для откачивания газообразных, парообразных веществ. Готовых изделий на рынке достаточно, однако цена чрезмерно завышена. Достаточно иметь смекалку и некоторые подручные средства, для сборки насоса своими руками.

Вакуумный насос своими рукамиВакуумный насос своими руками Вакуумный насос своими руками

Принцип работы вакуумного насоса

Перед сборкой конструкции необходимо разобрать, из каких частей она состоит и как работает. Принцип работы не сильно отличается от работы обычного насосного оборудования, при развороте клапанов обратной стороной, получается вакуумное устройство. Производительность насоса достигается путем герметизации системы, в противном случае, мощность падает.

Также следует следить за состоянием впускного тракта, т.к. при откачке может попасть мусор, что забивает каналы установки.

Существуют основные принципы работы вакуумного насоса:

  • Двигающий элемент, состоящий из поршня, мембраны, либо ротора создает разряжение в цилиндре режимом всасывания. В этот момент выпускной клапан находится закрытым состоянием, впускной максимально открыт.
  • В процессе обратного хода впускной клапан переходит к закрытому состоянию, при этом остается давление низкого уровня во впускной камере. Через отверстие выпуска стравливается газ, наполненность цилиндра приходит в минимальное состояние.
Устройство вакуумного насосаУстройство вакуумного насоса
Устройство вакуумного насоса
Устройство двигателя вакуумного насосаУстройство двигателя вакуумного насоса
Устройство двигателя вакуумного насоса

Данный цикл работы применяется к поршневым установкам, роторными имеет расположение лопатка, которая переводит камеру всасывания по кругу, в определенных моментах соединяя с отверстиями впуска и выпуска. Принцип работы поможет разобраться, как грамотно изготовить вакуумный насос своими руками.

Изготовление вакуумника своими руками

Бытовая помпа, своими руками может быть изготовлена различными способами и установками. Простейшая конструкция состоит из частей, которые возможно соединить в домашних условиях. Бытовыми условиями вакуумные установки могут найти применение при упаковке вещей, продуктов и т. д.

Составляющие вакуумного насоса, изготовленного своими руками:

  • поршень с приводом;
  • ручка;
  • трубка сливная;
  • гайка с шайбой;
  • сальник из резины;
  • впускной клапан
  • штуцер фланцевого типа.

Модификация различных исполнений происходит с помощью велосипедного или автомобильного насоса, аквариумного нагнетателя, старого холодильного компрессора.

Преобразование манжетного насоса

Манжетные конструкции применяются ручными автомобильными насосными изделиями. Для изготовления требуемого прибора понадобиться сам механизм, несколько трубок и клапан. Переделка происходит несколькими шагами, самодельный вакуумный насос не требует применения сложных инструментов.

  1. Разбирается механизм, для этого необходимо открутить контр гайку, вынуть содержимое. Внутри изделия располагается манжета, пружина, застопоренные шайбой и гайкой, которые нужно демонтировать.
  2. Далее нужно развернуть манжету противоположной стороной, решение подойдет для операций, не требующих мощного вакуума.
  3. Изделие собирается обратным порядком, перед установкой манжеты, ее можно смазать небольшим слоем солидола, это продлит срок службы, увеличит мягкость хода.
  4. Для сохранения состоянию вакуума понадобится обратный клапан. Его установка производится в подобранную трубку подходящего размера, к основанию модификации. Герметичность достигается установкой хомутов на соединениях, используется герметик при установке.

Готовое изделие, при соблюдении технических условий способно выдавать КПД до 85%. Достаточно соблюдать параметры герметичности, технического состояния манжеты.

Низковакуумный насос

Модификация работает по центробежной схеме, похожа на роторные конструкции. Готовые продукции имеют различные характеристики, самодельный вакуумный насос такого типа изготовить достаточно трудно. При изготовлении не обойтись без услуг токаря, с его помощью производится вал, ровный цилиндрический корпус. Продукт совершает всасывание путем применения лопастной конструкции, при подаче жидкости оно вращается, создается центробежная сила, нагнетающая вакуум.

Низковакуумный насосНизковакуумный насос

Низковакуумный насос

Работа устройства невозможна без применения электрического двигателя, установка оси лопастей не по центру, для реализации проталкивания газа в отверстия системы. Основным недостатком является перегрев воды, которую со временем нужно менять. Поделка снабжается отверстиями входа и выхода жидкостей, газов.

Эксплуатация механизма происходит на крупных производствах и сельских местностях, где в отводимом газу наблюдается большое содержание сажи и пыли.

Продолжительные действия происходят с системой отвода газа, охлаждения электродвигателя, постоянной подачи жидкости.

Простейший вакуумный насос

Ручная откачка воздуха может понадобится в любой момент при бытовых условиях. Эту функцию способна выдержать вакуумная помпа, изготовленная своими руками из пластиковых бутылок. Для изготовления понадобятся:

  • шланг, небольшого диметра, отлично подходит для этих целей велосипедный;
  • пластиковые бутылки разного диаметра;
  • дрель или другой ручной инструмент резки отверстий.

Подбор бутылок необходимо производить одинаковой формы, одна из них немного меньшего диаметра, выступает видом поршня. Вакуумный насос для откачки воздуха собирается следующим образом:

  • срезается верхняя часть большой бутылки;
  • по центру бутылки меньшего диаметра, в нижней части, прорезывается отверстие;
  • после примерки изготавливается уплотнительное кольцо их скотча или изоленты.

К крышке подсоединяется шланг, происходит опробование действия насоса. При движении малой бутылки создается вакуум, достаточный для бытовых нужд.

Вакуумный нагнетатель из велосипедного насоса

Конструкция велосипедного нагнетателя не отличается от автомобильного насоса. Важно отметить, что необходимо произвести установку дополнительного механизма, иначе изделие будет прорабатывать всего один цикл. Если не имеется специального обратного клапана, подойдет золотник, но необходимо установить герметичное соединение. Вакуумный насос для откачки воздуха действует на разряжение, поэтому клапан или золотник должен устанавливаться противоположным направлением.

Процесс происходит ручным способом, после переделки необходимо тянуть ручку с усилием на себя, что в некоторых ситуациях сделать трудно. Для модификации возможно не переворачивать манжету, а загерметизировать нижние отверстие выходного штуцера, изготовить отвод газа сверху изделия. Таким исполнением механизм будет работать в штатном режиме, но создавая вакуум. Реализация происходит сложнее, однако при наличии определенного инструмента, можно полностью изготовить своими руками.

Вакуумный насос из автомобильного компрессора

В качестве донора используется портативный нагнетать воздуха для поддержки давления в автомобильных шинах. Исполнение производится, если в гараже имеется доступный автомобильный аксессуар, если же приобретать ее на рынке, то лучше сразу купить готовый продукт. Самодельный вакуумный насос изготавливается по несложному принципу, достаточно переделать устройство с минимальным вмешательством.

Вакуумный насос своими руками из автомобильного компрессораВакуумный насос своими руками из автомобильного компрессора

Вакуумный насос своими руками из автомобильного компрессора

Для изготовления понадобится поменять местами впускной и выпускной клапан, на место впускного ставиться запорный механизм другого образца. Монтируется шланг, к направлению забора воздуха, поршневой механизм тем самым создает разряжение. При использовании можно добавить манометр вакуумного типа, для контроля состояния разрежения. Полноценная камера может получиться с применением герметичной сковородки.

Модифицирование аквариумного компрессора

В случаях, когда требуются высокие показатели разреженности, возможно приметить более производительные технические элементы. Бытовые аквариумные компрессоры для откачки воздуха, способны выдерживать нагрузку продолжительное время, выдавать нужный показатель. Применяется модифицированное изделие во множестве экспериментов и бытовых деяний, где требуется повышенный показатель разрежённости. Изготовить самодельный вакуумный механизм достаточно легко, не требуется дополнительных инструментов или знаний.

Устройство аквариумного компрессораУстройство аквариумного компрессора

Устройство аквариумного компрессора

Важно соблюдать последовательность действий, чтобы получить наиболее производительное изделие на выходе:

  • с помощью отвертки демонтируются крепления корпуса;
  • после снятия крышки, составом компрессора имеется узел с клапанами, его нужно демонтировать;
  • в углу корпуса отпиливается отверстие, для соединения подготовленного шланга;
  • в нижней стенке просверливается отверстие для удаления конденсата и влаги;
  • система отведения газов исполняется с помощью клея, подходящей трубки.

Сборка производится обратной последовательностью, на выходе должно получится устройство, изготовленное своими руками, способное откачивать воздух вместо нагнетания. Таким прибором можно уменьшать температуру кипения жидкостей при экспериментах, но следует контролировать уровень газов.

Водокольцевой насос

Низковакуумное оборудование применяется при необходимом долгосрочном обеспечении среды в производстве. Прибор имеет внутри корпус с пластинами, прикрепленными к ротору, погружаемыми в воду. Процесс подразумевает создание 90% вакуума, повысить показатель возможно с применением жидкости с более высокой температурой кипения. Преимущества данного прибора заключаются в том, что оно имеет повышенный ресурс, ввиду отсутствия трущихся частей и уплотнителей.

Водокольцевой насосВодокольцевой насос

Водокольцевой насос

Водокольцевые агрегаты имеют несколько недостатков:

  • важно организовать устройство улавливания или рециркуляции жидкости, отвода отработанных газов;
  • необходимо следить за уровнем рабочей жидкости, иначе при вращении в «сухую» устройство перегреется, выйдет из строя;
  • сложное техническое решение не позволяет выполнить сборку своими руками при отсутствии особых навыков.

Однако, при подготовке специализированных деталей, можно произвести конструкцию на свет. Необходимо воспользоваться чертежом для сборки, подготовить корпус цилиндрической формы и подходящего размера. Вал, с лопастями, помещается к рабочей части, далее подается пробная порция воды. Жидкость подается под углом, для воздействия на лопасти.

Преобразование медицинского шприца

Создание простейшего инструмента из медицинского шприца не потребует специальных навыков. Данный прибор применяется к емкостям небольшого объема, из которых нужно откачать воздух. Понадобится обычный шприц, состоящий из сопла и ядра, а также пластиковый тройник, штуцер. Сборка не отличается повышенной сложностью, необходимо соблюдать последовательность шагов, чтобы получить качественный результат.

  1. Сопло вставляется в одну из сторон тройника, далее накручивается штуцер на резьбу, подсоединяется к шлангу длинной не более 15 см.
  2. К отводу тройника подсоединяется дополнительный шланг, опускается до требуемого уровня.
  3. В конец шланга устанавливается ядро, к противоположной стороне подводится короткий шланг отвода воды.
Вакуумный насос своими руками из шприцаВакуумный насос своими руками из шприца

Вакуумный насос своими руками из шприца

Сборка считается оконченной после проведения тестового запуска. Подается вода и создается разряжение, за счет которого откачивается газ или жидкость. Стоит подчеркнуть, что сделанный своими руками прибор может нарушить действие всей системы, он уступает по надежности покупным аналогам. Поэтому, для ответственных нужд подбираются более надежные конструкции.

Использование холодильного компрессора

Для работы в качестве вакуумного насоса может применяться старый компрессор от холодильника, основным требованием является его работоспособность. Изготовленная вакуумная помпа своими руками может продолжать действие как в качестве нагнетателя, так и вакуумного устройства. Перед сборкой понадобится несколько элементов, которые можно найти на разборах:

  • рама, на неё будут крепиться все детали, изготавливается из уголков методом сварки или болтовым креплением;
  • в качестве ресивера допускается применить баллон от фреона или пропана небольших размеров;
  • манометр;
  • шланги для соединения;
  • влагоотделительный фильтр;
  • автомат и провода;
  • крестовина, выступающая ролью коллектора.
Вакуумный насос своими руками из компрессора от холодильникаВакуумный насос своими руками из компрессора от холодильника

Вакуумный насос своими руками из компрессора от холодильника

В случае построения универсальной конструкции, стоит предусмотреть реле давления, которое отключает нагнетатель по достижению определённого уровня. Перед сборкой удаляется отработанное масло, заливается новое, чтобы продлить долговечность прибора. Порядок сборки происходит следующим методом:

  • К раме прикручивается компрессор с ресивером, установка нагнетателя производится вертикальным положением, применяются антивибрационный материал или подушки.
  • Шлангами стыкуются все детали, фильтр.
  • Монтаж электропитания производится с обязательным включением в схему автомата, для избегания поломки результатом короткого замыкания.

Когда необходим компрессор, просто меняются шланги местами. Универсальная конструкция позволяет использовать прибор во многих направлениях.

Применение ресиверов

Работа примитивных инструментов не требует поддержания постоянного давления системой. Ручной вакуумный насос для откачки воздуха эффективен только в процессе хода поршня, при этом возникают скачки.

Ресивер из газового баллонаРесивер из газового баллона

Ресивер из газового баллона

При выполнении точных действий не допускается наличие перерывов, для этого используется ресивер.

Принцип действия ресивера состоит в поддержании буферного состояния при скачках давления, в качестве прибора может использоваться старый газовый баллон.

Устройство подключается последовательно, оснащается манометром, расчет производится при соответствии с материалом и емкостью. Использование вакуумного ресивера может быть исполнено обычной стеклянной бутылкой.

Особенности эксплуатации

Вакуумные насосы имеют предназначение к созданию пространства разряжения отдельными объемами. Применяется бытовым назначением, автомобилестроением, производством. Эксплуатация прибора, приготовленного своими руками может значительно сократить время на откачку газа.

Нагнетатель вакуумный не является первым бытовым устройством, большинство пользуется обычным пылесосом. Однако имеются задачи, с которыми не справиться без специального прибора. Наличие устройства поможет выполнить большинство задач своими руками, не прибегая к помощи специалистов.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о