Vrste vakuumskih pumpi i njihov princip rada

U različitim sferama ljudskog djelovanja potreban je vakuum. Ovaj izraz opisuje stanje plinske faze, čiji je tlak ispod atmosferskog. Mjeri se u milimetrima žive ili paskala. Razrjeđivanje plinova javlja se tijekom prisilnog uklanjanja tvari iz uređaja s ograničenim volumenom. Tehnički uređaj namijenjen za ovu svrhu naziva se vakuumska pumpa. Može se koristiti samostalno ili ući u složenije sustave.

Opseg vakuumskih pumpi

Vakuum se široko koristi u raznim tehničkim uređajima. Omogućuje smanjenje vrelišta vode ili kemijskih tekućina, uklanjanje plinova iz materijala koji zahtijevaju povećanu homogenost sastava, kako bi se stvorili uvjeti sterilne obrade i skladištenja. Male dimenzije i ekonomična potrošnja energije moderne vakuumske pumpe omogućuju vam brzo postizanje dubokog stupnja vakuuma. Koriste se u različitim procesima i područjima djelovanja:

• u rafineriji nafte i kemijskoj industriji za održavanje potrebnih uvjeta za reakcije i odvajanje nastalih smjesa;
• kod otplinjavanja metala i drugih materijala za stvaranje dijelova s ​​homogenom strukturom i odsutnosti pora;
• u farmaceutskoj i tekstilnoj industriji za brzo sušenje proizvoda bez povećanja temperature;
• u prehrambenoj industriji za pakiranje mlijeka, soka, mesa i ribljih proizvoda;
• u procesu usisavanja rashladne i druge opreme s povećanim zahtjevima za odsustvo vlage;
• za normalno funkcioniranje automatskih transportnih vodova pomoću vakuumskih usisnih jastučića kao hvataljki;
• na opremi proizvodnih i istraživačkih laboratorija;
• u medicini tijekom rada aparata za disanje i stomatoloških ordinacija;
• u tiskanju za učvršćivanje termofilma.

Princip rada vakuumskih pumpi

Vakuum se stvara mehaničkim uklanjanjem tvari iz zatvorenog prostora. Tehnički, to se provodi na različite načine. Načelo djelovanja vakuumska pumpa mlazne pumpe Temelji se na ablaciji molekula plina protokom vode ili pare izbačenom velikom brzinom iz mlaznice ejektora. Njegova shema omogućuje povezivanje bočne utičnice u kojoj se stvara vakuum.

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

U tehnici najčešći mehaničke jedinice, Rad vakuumske pumpe s rotirajućim ili pomičnim klipnim glavnim dijelom sastoji se od povremenog stvaranja prostora za proširenje unutar kućišta, punjenja plina iz prijemne cijevi i njegovog istiskivanja kroz izlaz. Konstruktivni uređaj vakuumske pumpe u isto vrijeme može biti vrlo raznolik.

Glavni tipovi vakuumskih pumpi

U proizvodnji uređaja za stvaranje vakuuma koriste se metalni i plastični materijali koji su otporni na kemijske učinke pumpanog medija i posjeduju dovoljnu mehaničku čvrstoću. Veliku pažnju posvećujemo točnosti ugradnje čvorova i nepropusnosti kontaktnih površina, čime se eliminira obrnuto klizanje plinova.Ovdje je popis glavnih tipova vakuumskih pumpi, koje se razlikuju po dizajnu i principu rada.

Vodeni prsten

Vakuumska pumpa s vodenim prstenom jedna je od mogućnosti za jedinice s tekućim prstenom, a služi za stvaranje vakuuma cirkulacija čiste vode, Ima oblik cilindra s rotorom s lopaticama, koji se okreće na osovini koja je odmaknuta od središta. Prije pokretanja, napunjen je tekućinom.

Prilikom pokretanja motora, rotor ubrzava vodu duž unutarnjih zidova kućišta. Između njega i rotora formira se vakuumsko područje u obliku srpa. Puši plin iz ulaza pumpe. Pokretne oštrice ga pomiču duž osovine i bacaju kroz izlaz. Agregati ovog tipa često se koriste. za djelomično čišćenje plina zbog intenzivnog kontakta s vodom.

Uporaba tekućine kao radnog tijela pruža mnoge prednosti.

1. Voda koja rotira u prostoru između rotora i kućišta crpke eliminira vjerojatnost ponovnog probijanja plina, zamjenu brtvi i smanjenje zahtjeva za preciznim dijelovima.
2. Svi rotirajući dijelovi pumpe stalno se peru tekućinom, što smanjuje trenje i poboljšava odvođenje topline.
3. Takvi uređaji rijetko zahtijevaju popravak, imaju dugi vijek trajanja i troše najmanje električne energije.
4. Rad s plinovima koji sadrže kapljice vode i male mehaničke nečistoće ne utječe negativno na tehničko stanje opreme.

Potonja okolnost važna je kada se takve pumpe koriste za pumpanje zraka iz spremnika koji sadrže vlagu. Koriste se za klimatizacijske uređaje i druge rashladne jedinice pri evakuaciji sustava prije punjenja freonom.

Rotacijska krila

Takve pumpe imaju cilindrično tijelo s pažljivo poliranom unutarnjom površinom i unutarnjim rotorom. Njihove osi se ne podudaraju, stoga je bočna zračnost različite veličine. Rotor ima posebnu opremu pokretne pločekoji se opruge pritisnu na tijelo i dijele slobodni prostor na sektore promjenjivog volumena. Kada je motor uključen, plinovi počinju da se kreću tako da se uvijek stvara negativni tlak u usisnom ulazu i nadtlak u tlačnoj glavi.

Da bi se smanjile trenje, izrađene su ploče anti-trenje materijala ili nanesite posebna ulja niske viskoznosti. Pumpe ovog tipa mogu stvoriti prilično jak vakuum, ali su osjetljive na čistoću dizane tekućine ili plina, zahtijevaju redovito čišćenje i kontaminaciju proizvoda tragovima maziva.

Membrane Piston

Radno tijelo crpki ovog principa djelovanja je fleksibilna membranapovezan s mehanizmom poluge. Napravljen je od suvremenih kompozitnih materijala koji su otporni na mehanička opterećenja. Njezini rubovi čvrsto su učvršćeni u kućištu, a središnji dio pod djelovanjem električnog ili pneumatskog pogona, naizmjence smanjujući i povećavajući prostor unutarnje komore.

Promjenu volumena prati apsorpcija i izbacivanje ulaznih plinova ili tekućina. Prilikom zajedničkog rada u antifazi dviju membrana osiguran je kontinuirani način prijenosa. Sustav ventila kontrolira pravilnu distribuciju i smjer protoka. Mehanizam nema rotirajuće dijelove koji se dodiruju s pumpanim proizvodom.

K prednosti takvih crpki treba uključiti:

• nema kontaminacije proizvoda mastima ili mehaničkim nečistoćama;
• puna nepropusnost, eliminira curenje;
• visoka profitabilnost;
• jednostavnost kontrole protoka;
• dugotrajan rad u suhom načinu rada, koji ne šteti strukturi;
• mogućnost uporabe pneumatskog aktuatora za rad u eksplozivnom okruženju.

vijak

Načelo rada pužnih vijaka temelji se na pomicanjem tekućine ili plina duž rotirajućeg vijka. Oni se sastoje od pogona, jednog ili dva rotora s spiralnom konfiguracijom i statora odgovarajućeg oblika. Visoka preciznost izrade dijelova ne dopušta da se pumpani medij povuče natrag. Zbog toga se na izlazu pumpe stvara nadpritisak i vakuum na usisu.

Takva oprema zbog visokih zahtjeva kvalitete proizvodnje je skupa. Ne može se dugo držati na "suhom" načinu rada.

Glavne prednosti takvih pumpi:

• uniformnost protoka;
• niska razina buke;
• sposobnost pumpanja tekućine s mehaničkim inkluzijama.

vrtlog

Zakrenite vakuumske pumpe svojim dizajnom nalikuju centrifugalnoj opremi, Oni također imaju rotor s lopaticama koje rotiraju na središnjoj osovini. Glavna razlika leži u položaju prijemne cijevi na vanjskom obodu kućišta, a ne u području središnje osi.

Minimalni razmak između rotora i kućišta osigurava ravnomjerno pomicanje crpljene tekućine u željenom smjeru. Agregati ovog tipa mogu stvoriti dovoljno visoki tlak pražnjenja i imati samousisni učinak. Ove su pumpe jednostavne za uporabu, lako se popravljaju i dokazale su se pri pumpanju mješavina plin-tekućina, ali imaju nisku učinkovitost. Osjetljivi su na ulazak mehaničkih nečistoća koje mogu dovesti do brzog trošenja rotora.

Samostalna izrada vakuumske pumpe

Ako niste spremni snositi troškove kupnje tvorničke opreme, pokušajte vlastitim rukama napraviti vakuumsku pumpu. Za crpljenje zraka iz malog volumena spremnik može biti koristan medicinsku štrcaljku ili malo nadograđenu pumpu za ručni bicikl.

Razmotrite proizvodnju vakuumske jedinice iz kompresora starog hladnjaka. Već je dizajniran za pumpanje plina i uz minimalne popravke može stvoriti vakuum. Vaše će radnje biti vrlo jednostavne:

• na određenoj udaljenosti od kompresora, izrezati pomoću metalne pile na dvije bakrene cijevi pogodne za to;
• rastaviti kompresor zajedno s strujnim krugom napajanja ili ga zamijeniti startnim relejem s novim prema analogiji sa starim;
• na bakrenu cijev koja je izašla iz kondenzatora, stavila je na crijevo prikladnog promjera i povezalo ga s drugim krajem u vakuumirani spremnik
• za nepropusnost možete koristiti uobičajenu kopču ili koristiti uvrtanje čelične žice;
• spojite vakuumsku pumpu na električnu mrežu i nakon pokretanja zraka iz druge bakrene cijevi provjerite radi li ispravno.

Važno je! Kompresor hladnjaka nije dizajniran za rad u vlažnom okruženju, pa treba paziti da na njega ne dođe voda.