Vrste vakuum pumpi i njihovo načelo djelovanja

U različitim sferama ljudske aktivnosti potreban je stvaranje vakuuma. Taj izraz karakterizira stanje plinske faze, čiji je tlak ispod atmosferskog tlaka. Mjeren je u milimetrima žive ili pascala. Rafeciranje plinova događa se kada je tvar prisilno uklonjena iz uređaja s ograničenim volumenom. Tehnički uređaj dizajniran za tu svrhu zove se vakuumska pumpa. Može se koristiti samostalno ili ulazi u složenije sustave.

Primjena vakuumskih pumpi

Vakuum se široko koristi u različitim tehničkim uređajima. Omogućuje snižavanje točke vrenja za vodu ili kemijske tekućine, uklanjanje plinova iz materijala koji zahtijevaju povećanu homogenost sastava, stvaranje sterilnih uvjeta prerade i skladištenja. S malim dimenzijama i ekonomičnom potrošnjom energije, suvremene vakuumske pumpe omogućuju brzo postizanje dubokog razrjeđenja. Koriste se u različitim procesima i aktivnostima:

  • u preradi nafte i kemijskim industrijama kako bi se održali potrebni uvjeti za reakcije i odvajanje dobivenih smjesa;
  • s otplinjavanjem metala i drugih materijala za stvaranje dijelova s ​​homogenom strukturom i bez pore;
  • u farmaceutskoj i tekstilnoj industriji za brzo sušenje proizvoda bez podizanja temperature;
  • u prehrambenoj industriji s ambalažom mlijeka, sokova, mesa i ribljih proizvoda;
  • u procesu evakuacije rashladnih i drugih sredstava s povećanim zahtjevima za odsutnost vlage;
  • za normalan rad automatskih transportnih linija pomoću usisavača vakuuma kao hvataljki;
  • na opremi industrijskih i istraživačkih laboratorija;
  • u medicini za rad aparata za disanje i stomatološke ordinacije;
  • u tiskanju za pričvršćivanje toplinskih filmova.

Načelo rada vakuum pumpi

Vakuum se stvara mehaničkim uklanjanjem tvari iz ograničenog prostora. Tehnički, to se ostvaruje na različite načine. Načelo rada vakuumske pumpe mlaznog tipa temelji se na privlačenju molekula plina strujom vode ili pare koja emitira velikom brzinom iz mlaznice ejektora. Njegova shema obuhvaća spajanje bočne cijevne grane, u kojoj se stvara vakuum.

Prednost ovog dizajna je nepostojanje pokretnih dijelova, a nedostatak je miješanje tvari i niska učinkovitost.

U strojarstvu su mehanički agregati najčešće korišteni. Rad vakuumske pumpe s rotirajućim ili pokretnim glavnim tijelom za povlačenje je povremeno stvoriti prostor koji se širi unutar kućišta, punjenje plinom iz ulazne cijevi i potom ga gura kroz izlaz. Dizajn vakuumske pumpe može biti vrlo raznolik.

Glavne vrste vakuumskih pumpi

U proizvodnji uređaja za stvaranje vakuuma upotrebljavaju se metalni i plastični materijali koji su otporni na kemijsko djelovanje ispumpavanog medija i imaju dovoljnu mehaničku čvrstoću. Mnogo se pozornosti posvećuje točnosti pričvršćenja sklopova i nepropusnosti kontaktnih površina, što isključuje obratni stupanj plinova. Slijedi popis osnovnih tipova vakuumskih pumpi koje se razlikuju po načinu i načinu rada.

Prsten vode

Vakuumska pumpa s vodenim prstenom jedna je od varijanti jedinica tekućeg prstena, koja služi za stvaranje rijetkosti cirkulacijom čiste vode . Ima oblik cilindra s rotorom opremljenim noževima, rotirajući na osovini koja je pomaknuta iz središta. Prije početka rada napunite tekućinom.

Kad se motor pokrene, rotor ubrzava vodu duž unutarnjih stijenki kućišta. Između njega i rotora formira se srpasti oblik vakuumske regije. Plin iz ulazne cijevi crpke ulazi u nju. Pomične nožice ga pomiču duž osovine i izlaze kroz utičnicu. Jedinice ove vrste često se koriste i za djelomično pročišćavanje plina zbog intenzivnog dodirivanja s vodom.

Korištenje tekućine kao radnog organa daje mnoge prednosti.

  1. Voda koja rotira u prostoru između rotora i tijela pumpe uklanja mogućnost ispuštanja plinova, zamjenjujući brtve i smanjujući preciznost za dijelove.
  2. Svi rotirajući dijelovi crpke stalno se ispiru tekućinom, što smanjuje trenje i poboljšava disipaciju topline.
  3. Takvi uređaji rijetko zahtijevaju popravak, dug životni vijek i trošenje minimalne struje.
  4. Rad s plinovima koji sadrže kapljice vode i male mehaničke nečistoće ne utječe nepovoljno na tehničko stanje opreme.

Posljednja okolnost je važno pri korištenju takvih crpki za ispumpavanje zraka iz spremnika koji sadrže vlagu. Koriste se za klima uređaje i druge rashladne sustave kada se sustav evakuira prije punjenja s freonom.

Rotary lopatica

Takve pumpe imaju cilindrično tijelo s pažljivo poliranom unutarnjom površinom i rotorom unutar njega. Njihove se osi ne podudaraju, stoga bočni udar ima drugačiju vrijednost. Rotor se sastoji od posebnih pokretnih ploča, koje su pritisnute oprugama na tijelo i podijelili slobodni prostor u sektore promjenjivog volumena. Kad se motor uključi, plinovi se pokreću na takav način da se u ulaznoj cijevi uvijek stvara negativni tlak i da se pretvara u tlačnom spoju.

Kako bi se smanjile trenje ploče su izrađene od antifrikcijskih materijala ili koriste posebna ulja s niskim viskozitetom. Pumpe ovog tipa mogu stvoriti dovoljno jak vakuum, ali su osjetljive na čistoću pumpane tekućine ili plina, zahtijevaju redovito čišćenje i zagađuju proizvod mazivima.

membrana Klip

Radno tijelo crpki ovog načela rada je fleksibilna membrana, povezana s mehanizmom poluge. Izrađena je od suvremenih kompozitnih materijala, otpornih na mehanički stres. Njegovi rubovi čvrsto su fiksirani u tijelu, a središnji dio pod djelovanjem električnih ili pneumatskih krivulja pogona, naizmjenično smanjujući i povećavajući prostor unutarnje komore.

Promjena volumena prati usisavanje i izbacivanje ulaznih plinova ili tekućina. Kada se rade zajedno u antifazu dviju membrana, osigurava se kontinuirani režim pumpanja. Sustav ventila regulira ispravnu raspodjelu i smjer strujanja. Mehanizam nema dijelove koji rotiraju ili trljaju u dodiru s pumpiranim proizvodom.

Prednosti takvih crpki su:

  • nema onečišćenja proizvoda s lubrikantom ili mehaničkim nečistoćama;
  • potpuna nepropustnost, uklanjanje curenja;
  • visoka profitabilnost;
  • jednostavnost kontrole protoka;
  • dugoročno djelovanje u suhom načinu rada, što ne šteti strukturi;
  • Mogućnost korištenja pneumatskog pogona za rad u eksplozivnoj atmosferi.

vijak

Načelo rada vijčanih pumpi temelji se na pomicanju tekućine ili plina duž rotirajućeg vijka. Oni se sastoje od pogona, jednog ili dva rotora spiralne konfiguracije i statora odgovarajućeg oblika. Visoka preciznost u proizvodnji dijelova ne dopušta da se pumpani medij skoči natrag. Kao rezultat toga, na izlazu pumpe se stvara suvišak tlaka i vakuum na izlazu pumpe.

Takva oprema je skupo zbog visokovrijednih zahtjeva. Ne može se dugo zadržati na "suhoj" osnovi.

Glavne prednosti takvih pumpi su:

  • jednoličan tok;
  • niska razina buke;
  • sposobnost da pumpa tekućinu mehaničkim inkluzijama.

vrtlog

Vortex vakuumske crpke sa svojim dizajnom nalikuju centrifugalnoj opremi . Imaju i rotor s lopaticama koje se okreću na središnjem vratilu. Glavna razlika leži u mjestu cijevi grane primatelja na vanjskom opsegu trupa, a ne u blizini središnje osi.

Minimalni razmak između rotora i kućišta osigurava stabilan pomak crpke tekućine u željenom smjeru. Jedinice ove vrste mogu stvoriti dovoljno visoki pritisak ubrizgavanja i imati učinak samozacenja. Ove pumpe su jednostavne za rukovanje, lako se mogu popraviti i dokazuju se prilikom pumpanja mješavina plinovoda i tekućine, ali imaju nisku učinkovitost. Oni su osjetljivi na ulazak mehaničkih nečistoća, što može dovesti do brzog trošenja rotora.

Izrada samokretne vakuumske pumpe

Ako niste spremni snositi troškove stjecanja tvorničke opreme, pokušajte sami napraviti vakuumsku pumpu. Može se upotrijebiti medicinska štrcaljka ili lagano osuvremenjena pumpa za bicikle ručno upravljana kako bi se crplila zrak iz spremnika malog volumena .

Savjet! Kod česte upotrebe i evakuacije velikih posuda, prikladnije je koristiti uređaje s električnim pogonom.

Razmislite o mogućnosti proizvodnje vakuumskog postrojenja iz starog kompresora hladnjaka. Već je dizajniran za pumpanje plina i s minimalnim popravkom može stvoriti vakuum. Vaše će radnje biti iznimno jednostavne:

  • na određenoj udaljenosti od kompresora, izrezati dvije bakrene cijevi prikladne za metalnu piljevinu;
  • rastaviti kompresor zajedno s krugom napajanja ili ga zamijeniti novim startnim relejom analogno stari;
  • na bakrenoj cijevi koja je došla iz kondenzatora, staviti na cjedilu od odgovarajućeg promjera i povezati ga s drugim krajem evakuacijskim kapacitetom;
  • zbog nepropusnosti priključka, možete koristiti redovitu stezaljku ili koristiti uvijanje čelične žice;
  • spojite vakuumsku crpku na električnu mrežu i nakon što počnete na izlazu zraka iz druge bakrene cijevi, provjerite radi li ispravno.

Važno! Kompresor hladnjaka nije namijenjen za rad u vlažnom okruženju, stoga morate osigurati da ne dobiva vodu.