Насос для откачки воздуха

Введение

Каждый знает, что такое насос, и практически каждый использовал его в личных целях. Но вот с вакуумным насосом ситуация немного другая. Многие считают его специфическим прибором, изготавливающимся и применяющимся в промышленности. Поэтому для простого обывателя эта информация не кажется интересной. Несмотря на это, вакуумный насос для откачки воздуха очень хорошо служит в личных целях, но вот стоит такое оборудование немало. Для домашнего применения такие цены неуместны, поэтому все чаще возникает вопрос: как сделать вакуумный насос для откачки воздуха своими руками?

Для чего нужен вакуумный насос

Взявшись за изготовление вакуумного насоса, важно четко понимать, для чего он нужен, ведь на изготовление такого агрегата потребуется немало времени, сил и средств.

Многие знают, что из себя представляет вакуумная упаковка. Она имеет вид целлофанового пакета, у которого имеется клапан. С помощью нее хорошо хранятся продукты, сохраняется свежесть еды, а также продукты не высыхают и на них не размножаются бактерии. Из самой примитивной вакуумной упаковки воздух просто выдавливают, а для более сложных упаковок — в комплект прикладывают вакуумный насос. Таким образом, изготовление самодельного приспособления позволит откачать воздух из любых пакетов, но при этом придется обеспечить герметичность такой упаковки.

Вакуумная упаковка отлично подходит и для хранения одежды, так как в разы уменьшает ее объем. Это особенно радует, когда нужно уместить вещи в чемодан или сумку.

Те, кто изготавливают изделия из дерева, знают: чтобы придать ему привлекательный вид, нужно пропитать его маслом. Для ускорения данного процесса, а также для большей его эффективности нужно просто поместить масло в вакуумную камеру. Таким образом, древесина своим внутренним давлением выдавит из себя воздух и впитает масло.

Также ручной вакуумный насос для откачки воздуха может откачать жидкость, но не напрямую, а с дополнительным использованием ресивера и специальной емкости.

Виды самодельных насосов

Насосы могут быть разными, все зависит от их предназначения.

Самым простым насосом по праву считается медицинский шприц. Правда, с его помощью можно создать вакуум в очень небольших объемах. Но он самый доступный, и если дома его нет, то без проблем можно купить в любой аптеке, главное, обратить внимание на размер.

Также бытовой вакуумный насос для откачки воздуха можно изготовить из обычного автомобильного насоса.

Для большего разряжения можно сделать приспособление из холодильного компрессора. А еще для этих целей подойдет переделанный аквариумный компрессор.

Переделка автомобильного насоса

Самодельный вакуумный насос для быта легче всего сделать из автомобильных или велосипедных насосов, которые наверняка имеются в хозяйствах.

Эти действия чрезвычайно просты:

• сначала нужно заняться разборкой насоса, открутить крышку с резьбой, которая вверху гильзы;
• вынуть поршень и снять уплотнительное кольцо со штока (для этого нужно открутить расположенный посередине винт);
• перевернув уплотнительное кольцо, прикрутить его обратно к штоку;
• собрать насос.

С помощью таких простых действий получается устройство, которое создает слабый вакуум в емкостях с небольшим объемом. Но для вакуумного насоса нужен еще обратный клапан.

Установка клапана

Обратные клапаны для самодельных вакуумных насосов можно купить в магазине, где продается оборудование для аквариумов. Это недорогая пластмассовая деталь устанавливается в аквариумный компрессор. Возможно, у друзей или знакомых есть такой неработающий компрессор. С обратным клапаном в таком случае ничего не случается (потому что там нечему ломаться). Таким образом, его можно достать и поставить в наш самодельный вакуумный насос для откачки воздуха.

Клапан закрепляется в специальном отверстии прибора, и к нему присоединяется трубка, которая ведет в емкость. Само собой, данный элемент должен быть установлен правильно — нужно чтобы воздух проходил из емкости в помпу. Для проверки направления работы клапана перед тем, как его установить, в него нужно подуть, воздух при этом проходить не должен, это будет означать, что данный конец клапана присоединяется к насосу. Если деталь качественная, а все ручные соединения тщательно загерметизированы, то с помощью ручного вакуумного насоса можно обеспечить остаточное давление вакуума до 200 Мбар.

Изготовление вакуумного насоса с помощью компрессора

Маленький вакуумный насос для откачки воздуха не способен решить все задачи. Для того чтобы создать более высокий вакуум или откачать большие объемы воздуха, подойдет использование насоса с электроприводом. Чтобы его изготовить понадобится любой бытовой компрессор.

Работы при этом немного: трубка, с помощью которой отсасывается воздух, прикрепляется ко входу прибора (перед этим нужно снять фильтр). После того, как трубку присоединили, можно включать компрессор.

При заполнении емкости жидкостью или продуктами с высоким содержанием влаги воздух, который откачивается, будет содержать водяной пар в больших количествах. В таких условиях компрессор долго работать не сможет. Для того чтобы не произошла поломка компрессора в системе должна находиться дополнительная осушительная упаковка, в которой имеется ресивер и отстойник.

Вакуумный насос для откачки воздуха, сделанный из холодильника

Бытовой компрессор не всегда есть под рукой, поэтому можно воспользоваться нагнетателем от поломанных холодильных установок или кондиционеров.

Такой вакуумный насос изготавливают следующим способом:

• ножовкой нужно обрезать медные трубки, с помощью которых компрессор присоединяется к конденсатору и испарителю;
• здесь нужно обратить внимание на то, как правильно компрессор подключается к электросети и реле, если провода соединить неправильно, то и компрессор не просто не будет работать, но может и поломаться;
• после этого на медный обрезок нужно надеть дюритовый шланг и присоединить его на вакуумируемую емкость;
• теперь можно подключить компрессор к сети.

Конечно, самоделка из бытового компрессора получится не очень мощной, но как вакуумный насос для откачки воздуха из пакетов вполне сгодится, да и основные бытовые задачи выполнит.

Как переделать аквариумный компрессор

Вакуумный насос для откачки воздуха из банок можно изготовить из аквариумного компрессора, который уже упоминался выше. Это является достаточно практичным вариантом. Такая конструкция не нуждается в серьезной доработке, нужно лишь немного изменить ее вид:

• внимательно осмотреть компрессор и заняться крепежными элементами;
• сняв их, заняться демонтажом обратных клапанов;
• после снятия клапанов, их нужно поменять местами;
• собрать изделие, присоединить трубку к вакуумной емкости и начать работу.

Чтобы влага не попала в компрессор, можно выводить конденсат через небольшие отверстия в корпусе.

Возможные поломки вакуумного насоса

— Неисправность электродвигателя или неправильное подключение.

— Нарушение согласности привода и вала нагнетательного механизма.

— Заклинивание рабочего элемента в нагнетательном.

— Поломка подшипников в опорных узлах.

— Появление накипи на рабочих элементах.

— Перегрев насоса и последующий износ деталей.

— Избыток или утечка рабочей среды.

Устранение неполадок

Вакуумный насос для откачки воздуха, как и любой другой механизм, может сломаться или дать сбой. Самые распространенные поломки мы перечислили выше, а теперь нужно разобраться, как их устранить:

• Неисправность двигателя или его неправильное подключение. Самая распространенная ошибка — это нарушенная схема подключения. Изначально нужно проверить питание, то есть, целостность сетевого провода. Для этого понадобится пробник-индикатор. Если пробник засветится, и после подачи питания мотор вращается, значит, причина поломки не в этом. Если нет, то это означает неисправность двигателя, его придется отдать в ремонт.
• Нарушение согласности привода и вала нагнетательного механизма. Данная проблема чаще всего решается установкой прокладки под двигатель или под нагнетательный механизм. Если и после этого работа насоса не возобновилась, то нужно осмотреть муфту на предмет смещения или деформации. В этом случае деталь устанавливается на место или меняется.


• Заклинивание рабочего элемента в нагнетательном механизме. Обычно данная проблема появляется из-за загрязнения откачиваемой среды. Для устранения неисправности надо разобрать изделие и прочистить.
• Поломка подшипников в опорных узлах. Данную проблему сопровождает громкий шум и сильная вибрация. Это значит, что подшипник вышел из строя и его нужно заменить.
• Появление накипи на рабочих элементах. Такая проблема обычно появляется на водокольцевых насосах, у которых рабочая среда — это вода. Для реанимации агрегата нужно избавиться от солевых отложений с помощью специального состава.
• Перегрев насоса и последующий износ деталей. Эта проблема особенно актуальна для безмасляных роторно-пластинчатых агрегатов. Даже самые современные материалы, например, тефлон, неспособны полностью компенсировать отсутствующую смазку. Поэтому так важно соблюдать температурный режим. Если все же произошел перегрев, то испорченные детали придется заменить.
• Избыток или утечка рабочей среды. Если водокольцевой насос снизил свою производительность, нужно проверить давление сервисной жидкости. Оно могло упасть из-за ее утечки. Решением проблемы будет замена уплотнителя в отверстии.

Если уплотнитель находится в удовлетворительном состоянии, значит, дело во фланцевых присоединениях — нужно заменить там прокладки.

Также интенсивность расхода жидкости может быть из-за сильного износа деталей. Обычно это происходит, когда насос уже отслужил свое, и его нужно заменить или проверить агрегат, возможно, он еще ремонтопригодный, и замене подлежат только самые изношенные детали.

При высоком давлении сервисной среды, из-за ее избытка или перегрева прибор также может поломаться. Если установить оптимальные значения, насос снова будет отлично работать. Если температурный режим соблюдается, то нужно сбавить подачу воды либо прикрыть вентиль на напорном трубопроводе.

Источник: fb.ru

Все что нужно знать о вакуумных насосах для откачки воздуха

Изобретение вакуумных насосов дало человеку возможность справляться с достаточно специфичными нетривиальными задачами. За довольно короткий период их произвели в огромных количествах. Сейчас вакуумные насосы чрезвычайно распространены и используются для решения огромного количества задач.

Сухой вакуумный насос для откачки воздуха и газов

В данной статье будут рассмотрены устройства для откачки воздуха с помощью вакуума. Вы узнаете принцип их работы, особенности конструкции, а также познакомитесь с наиболее распространенными видами вакуумных насосов.

1 Особенности вакуумных насосов для откачки воздуха

Всё вакуумное оборудование, для более понятного ознакомления, имеет смысл рассматривать как некое подобие компрессоров, которые в процессе работы выполняют уменьшение атмосферного давления, а не нагнетают его.

Как вы знаете, повышение давления воздуха в замкнутом пространстве получается в результате его сжатия, в результате чего количество столкновений между молекулами за отдельно взятый промежуток времени растет, вакуум же – наоборот, получается в результате сведения числа столкновения молекул между собой к минимуму.

На практике, вакуум, посредством воздушно вакуумного насоса, создается в результате принудительного удаления молекул воздуха из герметичного пространства (рабочей камеры насосы).

Откачка воздуха из замкнутой среды приводит в результате увеличение его плотности (сжимания), и дальнейшего выброса к напорному патрубку, что приводит к уменьшению абсолютного давления оставшегося в системе воздуха. Как только давление в ней приближается к минимальным показателям атмосферного столбика, считается, что технический вакуум создан.

Интересной особенностью оборудования для создания вакуума, которую обязательно необходимо учитывать при его выборе, является то, что ни один насос для откачки воздуха не может изменить давление ограниченной системы, больше, чем на показатель номинального атмосферного давления воздуха.

А атмосферное давление, как известно, разнится в зависимости от конкретно взятого места (от температуры воздуха и высоты над уровнем моря, если быть точным). Что из этого следует на практике: оборудование, способное создавать разрежение давления в 730 мм ртутного столбца, при атмосферном давлении, допустим, 700 мм ртутного столба (возьмем для примера Читу).

Мобильный бытовой вакуумный насос с манометром

Сможет обеспечить разрежение воздуха на: 730×700/760 = 672 мм.рт.ст. Взятый для расчета показатель 760 мм.рт.ст – это стандартное атмосферное давление при температуре в 15 градусов, на территории, находящейся на уровне моря.

То есть, при выборе насоса для откачки воздуха вам нужно знать номинальное давление на вашем рабочем месте, и производить подбор техники исходя из этого показателя – так как стоимость вакуумных насосов растет в прямом соотношении к их мощности, излишки которой, могут быть попросту не востребованными

1.1 Принцип работы вакуумных насосов

Принцип работы вакуумных насосов заключается в откачке газов (воздуха), из герметичной рабочей камеры. В процессе откачки воздуха происходит изменение объема полостей замкнутой системы, в результате чего в ней происходит перераспределение молекул воздуха. То, каким образом выполняется откачка, зависит непосредственно от типа агрегата.

Большая часть вакуумных насосов работает по методу вытеснения, при котором, качество понижения давления в рабочей камере напрямую зависит от уровня её герметичности, которую могут нарушить даже малейшие механические загрязнения.

Для создания максимально герметичной рабочей камеры, производители используют самые разнообразные технологии уплотнения, при этом, обязательной частью любого вакуумного насоса является механический фильтр, который очищает перекачиваемую среду от пыли и твердых частиц.

Существует три этапа фильтрации, для каждой из которых нужен отдельный фильтр: масляный фильтр, воздушный фильтр на всасываемый воздух и выхлопной фильтр, который удаляет пары масла из выхлопных газов вакуумных насосов.

Принцип работы насосов для откачки воздуха схож с технологией, лежащей в основе функционирования воздушных компрессоров.

Пластинчато-роторный вакуумный насос

Главным отличием между ними является то, что вакуумный агрегат выполняет всасывание воздуха в герметичную систему, и последующее его удаление, при котором, давление воздуха на всасывающем патрубке обязательно меньше, чем существующее атмосферное давление, а при максимальных показателях вакуума оно вообще приближено к нулю.

Остальные отличие между воздушными вакуумными насосами и компрессорами следующие:

• Вакуумные агрегаты не могут создавать давление, разница которого с номинальным атмосферным давлением больше, чем 760 мм. рт. ст;
• Количество воздуха, который выкачивает из системы вакуумник, с каждым тактом откачки уменьшается, по мере уменьшения давления в замкнутой системе, в то время как компрессор обладает постоянной производительностью;
• Поскольку количество воздуха, при высоких показателях вакуума, которое проходит через насос минимальное – все тепло, которое выделяется во время работы насоса, рассеивается в середине корпуса агрегата, что делает его устойчивым к перегреву, в отличие от компрессора.

2 Виды и их отличия

Классификация вакуумных насосов осуществляется исходя из их конструктивных особенностей. Выделяют механические, струйные, сорбционные и магниторазрядные устройства.

Механические вакуумные агрегаты (наиболее распространенные в бытовом и мелком промышленном использовании насосы) делятся на такие группы:

2.1 Пластинчато-роторные устройства

К данной категории относится наиболее распространенный вид насосов для откачки воздуха – водокольцевые устройства, сжатие воздуха в которых выполняется посредством работы жидкостного кольца, которое приводится в работу движением лопаточного колеса.

Рабочая камера водокольцевого агрегата перед запуском должна заполняться жидкостью (обычной водой).

Модель мембранного или диафрагменного вакуумного насоса

В движения рабочего колеса, вода лопастями отбрасывается к корпусу насоса, в результате чего между стенками корпуса, и рабочим колесом образовывается свободное от жидкости пространство, которое разграничивается лопастями колеса на ячейки, чей размер зависит от угла поворота колеса.

Когда рабочее колесо изменяет своё положение и размер ячеек увеличивается, они заполняются воздухом либо газом, который подводится через всасывающий патрубок насоса.

Изменение угла наклона при дальнейшем движении рабочего колеса провоцирует уменьшение размера ячеек, воздух в которых сжимается до тех пор, пока к ячейкам не подводится нагнетательный патрубок, в который и выталкивается сжатый воздух.

Механическое усилие для движения колеса в данных вакуумных насосах создается посредством электрического силового агрегата, на валу которого рабочее колесо закреплено с помощью муфтового соединения. Такие устройства не боятся перегрева привода, так как процесс откачки воздуха осуществляется с постоянным использованием жидкости, которая выполняет охлаждение двигателя.

Чтобы в результате теплообмена не происходило повышение температуры водяного кольца, в насос постоянно подается холодная жидкость. Отработанная вода, при этом, отводится через подсоединенный к нагнетательному патрубку шланг. Данная технология дает возможность откачивать не только воздух, но и разнообразные легковоспламеняющиеся газы.

Также существуют пластинчато-роторные насосы с масляным уплотнением. Такие агрегаты обладают корпусом цилиндрической формы, внутри которого вращается ротор с пластинчатыми пазами. В процессе откачки, движение ротора прижимает пластины к стенкам корпуса, вследствие чего происходит увеличения размера ячеек.

После всасывания воздуха ячейки уменьшаются, и воздух выталкивается в нагнетательный патрубок. Для смазки рабочей части, а также для уплотнения и дополнительной герметизации корпуса, в насос непрерывно подается масло.

2.2 Спиральные насосы

Спиральный вакуумный насос промышленного типа

Спиральные агрегаты дают возможность получить вакуум без какой-либо дополнительной смазки. Они состоят из двух архимедовых спиралей, которые размещены со смещением в 180 градусов. Такое расположение спиралей делит рабочее пространство насоса на две разные по объему области.

Работа привода вызывает вращение спиралей по орбитальной траектории, при таком движении происходит поэтапное увеличение и уменьшение объема рабочих полостей, что провоцирует выдавливание воздуха из рабочей камеры к нагнетательному патрубку.

К достоинствам таких агрегатов относится высокий КПД, возможность создания высокого вакуума и отсутствие шума при работе. Такие насосы очень чувствительны к загрязнениям, поэтому им требуется качественный фильтр, так как даже минимальное загрязнение поверхностей трения сильно снижает эффективность работы насоса.

2.3 Винтовые агрегаты

Винтовые устройства для откачки воздуха внутри рабочей камеры имеют два ротора винтообразной формы, которые оборудованы разнонаправленной резьбой. Такие винты при вращательных движениях в замкнутом пространстве камеры формируют области, в которых выполняется сжатие, и транспортировка воздуха к нагнетательному патрубку.

Винтовые насосы способны создавать достаточно глубокий вакуум, при этом, она не требуют постоянной подачи воды, либо масляной смазки, что делает их одним из наиболее распространенных видов вакуумных насосов на промышленных предприятиях. Как и все сухие насосы, винтовые насосы нуждаются в максимально качественном уплотнении, и фильтрации откачиваемой среды.

2.4 Диафрагменные насосы

Принцип работы диафрагменных агрегатов для откачки воздуха заключается в поступательных движениях диафрагмы, посредством которых выполняется сжатие и выброс откачиваемой среды. Сама диафрагма расположена на вале привода, который двигает её параллельно всасывающему клапану.

Пространство, образовавшееся между диафрагмой и клапаном, называется камерой всасывания. Эта камера полностью изолирована от привода, что позволяет данному виду насосов нормально работать в самых агрессивных средах, с высоким количеством пыли и других механических загрязнений.

Самый популярный в наших краях, водокольцевой вакуумный насос

Однако такая технология обладает существенными недостатками, которые ограничивают среду её использования – диафрагменные насосы не могут обеспечить высокую скорость откачки воздуха, при этом качество вакуума, создаваемое такими агрегатами достаточно невысокое (при комбинировании нескольких стадий откачки предельное давление может быть понижено до 0.5 мБар).

Также существуют вакуумные насосы Рутса – это те же пластинчато-роторные устройства, оборудованные двумя, либо тремя роторами.

2.5 Особенности некоторых разновидностей

Каждая отдельно взятая группа вакуумных насосов обладает своими преимуществами, которые обуславливаются их принципом действия, особенностями конструкции, типа используемой жидкости, и множества других факторов.

К примеру, прастинчато-роторные агрегаты способы работать при высоких температурах, так как они обладают высокой устойчивостью к водяному пару, при этом, такие насосы имеют компактные размеры, высокую продуктивность откачки воздуха, и минимальное потребление электроэнергии.

Водокольцевые насосы считаются выносливыми агрегатами для самых тяжелых условий работы, которые способны осуществлять откачку загрязненного воздуха (специальный фильтр выполняет грубую очистку воздуха от пыли и основных механических загрязнений).

Винтовые насосы для откачки воздуха имеют наибольший ресурс работы, так как в них отсутствуют конденсаторы и для функционирования такие механизмы не требуют масла.

Устройства, работающие по спиральной и мембранной технологии, обладают максимальной эффективностью и способны создавать высокий вакуум, и при этом они обладают возможностью работы в агрессивной среде (откачивание химических газов и паров возможно при условии обработки основных элементов насоса специальным защитным покрытием).

Источник: vse-o-kanalizacii.ru

Особенности насоса для откачки воздуха

В зависимости от сферы применения, потребностей в мощности, вакуумные насосы отличаются своими характеристиками. Основные параметры, которые являются показательными при выборе устройства:

• объем воздуха, который насос откачивает за определенное время при допустимом давлении;
• объем входного (заборного) отверстия, который влияет на скорость работы;
• уровень давления при входе и выходе воздуха (максимально допустимый);
• рабочее давление, создаваемое вакуумным насосом (средний показатель между минимальным и максимальным);
• остаточный уровень давления без выпуска воздуха (минимальный показатель);
• уровень минимального рабочего давления;
• энергозатратность за единицу времени;
• объем антифриза, необходимый для охлаждения системы;
• время, за которое насос выходит на рабочую мощность (от момента запуска до начала работы).

Характеристики общие, присущие всем вакуумным насосам, могут изменяться в зависимости от вида прибора для откачки воздуха и принципа его работы.

Принцип работы вакуумного насоса

Вакуумные воздушные насосы создают пониженное давление в рабочем отсеке, что приводит к принудительному вытеснению молекул воздуха. Такой принцип используется в промышленности, медицине, где требуется в кратчайшие сроки удалить лишнюю жидкость из сырья и обеспечить ускоренную сушку материалов.

Качество и скорость работы механизма зависит напрямую от степени герметичности рабочего отсека или камеры. Для этой цели производители используют различные уплотнители и фильтры для очистки.

Не все типы агрегатов способны работать в агрессивной среде и откачивать загрязненный воздух.

Где применяется вакуумный насос

Область применения воздушных насосов от бытовых маломощных моделей до высокоскоростных промышленных с максимальным показателем вакуума достаточно обширна. Агрегаты используются:

1. В медицине – для дезактивации анестетиков, в хирургическом операционном инструментарии. По принципу создания отрицательного давления работают аспираторы, отсосы. Существует вакуум-терапия при лечении ран.
2. В пищевой промышленности – для вакуумной заморозки и сушки зерна, производства сухофруктов, упаковки продуктов и жидкостей, очистки рыбы и птицы.
3. В химической промышленности – для удаления ядовитых газов и соединений, ускорения процесса сушки фармацевтических препаратов, сжатия взрывоопасных веществ для безопасной транспортировки.
4. В текстильной промышленности для обработки тканей и исходного сырья, при производстве вязальных машин.
5. В лесопромышленном секторе – заготовка, хранение древесины.
6. В полиграфии при очистке пигментов.
7. В лакокрасочной промышленности, чтобы снизить температуру кипения смесей.
8. В быту применяются портативные вакуумные насосы для удаления воздуха из банок с консервацией и пищевых контейнеров.

Кроме того вакуумное оборудование используют в очистных сооружениях, при производстве стекла и пластика.

Какие бывают вакуумные насосы

Типы вакуумных агрегатов отличаются принципом работы и конструктивными особенностями. Зависит, какое именно физическое явление используется в работе вакуумного насоса. Особо распространены механические, струйные, сорбционные,  ионные.

Механические делятся на:

• поршневые;
• многопластинчатые;
• водокольцевые;
• конструкции Рутса.

Струйные бывают:

• эжекторные;
• вихревые;
• парортутные;
• средневакуумные и низковакуумные.

Сорбционные вакуумные насосы:

• магниторазрядные (ионные);
• криогенные;
• адсорбционные;
• конденсационные.

Ионные вакуумные насосы – сложные устройства, потребляющие много электроэнергии. Поэтому они используются не часто, более распространены в качестве дополнительных элементов другой системы.

Для создания вакуума наиболее подходящими считаются механические агрегаты: роторные, жидкостно-кольцевые и поршневые.

Роторные механизмы способны создавать низковакуумную среду, средневакуумную и высоковакуумную.

Рабочие механизмы прибора, которые требуют смазки вакуумными смесями, называются масляными. Если смазка не предусмотрена – то сухими. Смазка играет роль уплотнителя для большей герметизации.

Пластинчато-роторный с масляным уплотнителем

Масляный вакуумный насос не отличается скоростной работой. Используется в небольших помещениях. Считается максимально надежным.

Способен создавать сильный вакуум за счет масляной прослойки, которая обеспечивает более сильное прилегание ротора к внутренним стенкам цилиндра.

Принцип работы вакуумного агрегата с масляным уплотнителем: к вращающемуся ротору прикрепляются пластины, всасывание воздуха происходит при вращении ротора через входное отверстие – патрубок.

Благодаря различным размерам и мощности, а главное — надежности, такие модели используются гораздо чаще на мелких производствах по упаковке продуктов или жидкостей, в автомастерских при проверке системы на герметичность.

Масляные модели откачивают не только воздушные смеси, но и смеси с примесями жидкости.

Сухой пластинчато-роторный насос

Работает так же, но детали внутри механизма не обрабатываются масляной жидкостью. Такие агрегаты не столь мощные и не способны создавать глубокий вакуум. Срок службы сухих роторных вакуумных механизмов меньше, чем масляных.

Вакуумные насосы сухого типа применяются для откачки воздуха без конденсирующих паров. В агрессивной среде не применяется. Объемы герметичных емкостей маленькие.

Кулачковый

Это сухие вакуумные насосы, не применяющие смазочных материалов. Работают без охладительных жидкостей.

Преимуществом кулачковых вакуумных приборов является их продолжительная работа без необходимости ремонта.

Это объясняется конструкцией механизма, в котором детали не соприкасаются друг с другом и не создают трения.

Кулачковые агрегаты применяются с целью создания очищенного от загрязнений вакуума.

Водокольцевой

Корпус цилиндра водокольцевого вакуумного насоса заполнен жидкостью – обычно водой. Роторные пластины при вращении отбрасывают воду к стенкам цилиндра. Рабочая жидкость участвует в процессе теплообмена, который происходит при нагнетании воздуха в камеру и его сжатии. При этом вода нагревается, и ее необходимо постоянно менять.

Жидкостнокольцевые механизмы очень долговечны и надежны по нескольким причинам:

• не имеют трущихся деталей, поэтому нет износа;
• вода выполняет роль смазки;
• малое количество составляющих деталей;
• нет масляных насосов;
• все имеющиеся детали легко заменяются.

Стоимость водокольцевых приборов невысокая благодаря простоте сборки и небольшому количеству деталей. Длительное время оборудование может работать без проверок.

При наличии песка и пыли в нагнетаемом воздухе, детали водокольцевого насоса через некоторое время могут частично стираться.

Поршневой

Принцип работы вакуумного насоса в движении поршня во внутреннем цилиндре. Объем цилиндра попеременно меняется, создавая низкое давление, что приводит к всасыванию воздуха в рабочую камеру.

Производительность агрегата зависит от рабочего объема камеры, который находится между максимальным и минимальным положением поршня в цилиндре.

Для облегчения трения в данном механизме применяются смазочные материалы. При использовании поршневого насоса для работы следует узнать, какие именно виды масла необходимо применять, так как при работе с различными веществами необходимо менять вид масла.

Есть возможность установить специальные фильтры, которые захватывают масляные пары и выжигают их.

Поршневые масляные насосы имеют большую производительность, нежели сухие. Но сухие компрессоры для откачки воздуха создают более чистый вакуум. В безмаслянных механизмах лопатки работают по самосмазывающемуся принципу.

Самый примитивный пример поршневого насоса – медицинский шприц.

Как выбрать вакуумный насос

Чтобы правильно выбрать вакуумный насос, необходимо знать, с какими веществами и в каких условиях будет работать оборудование: это будут ядовитые газы, которые необходимо нейтрализовать, или грязный воздух с пылью и песком. Важен объем емкостей, из которых необходимо будет удалять воздух, а также качество вакуума.

Давление

Давление в насосе для вакуумной помпы – важный показатель. От него зависит, какие объемы воздуха можно откачать за определенный промежуток времени. И насколько этот процесс будет энергозатратным.

Также следует иметь ввиду, при каком минимальном давлении насос может начинать работу.

Скорость

Если временные рамки ограничены и за определенное время требуется создать необходимый уровень вакуума, то следует обратить внимание на такой показатель, как скорость откачки.

Технологический процесс может строго ограничивать время, но это не всегда необходимо.

Высокоскоростные промышленные насосы потребляют огромное количество электроэнергии.

Бытовые вакуумные насосы для откачки воздуха не работают с такой производительностью, при этом время откачки увеличивается.

Расход энергии

Для домашних целей и мелкого производственного бизнеса желательно  выбирать модель с низким потреблением электроэнергии. Поэтому необходимо оптимальноеи соотношение между скоростью откачки и расходом электричества.

Цены на вакуумные насосы 

Отечественные производители продают свою продукцию по более низким ценам. Однако качество изделий не страдает.

Самыми дорогими бытовыми приборами являются жидкостно-кольцевые вакуумные насосы для откачки воздуха. Их стоимость примерно в два раза выше, чем поршневых и роторных.

Некоторые типы вакуумного оборудования требуют дополнительных расходов на замену масла для определенного вида работ.

Виды самодельных насосов

В домашних условиях можно переделать любое насосное оборудование и соорудить довольно мощный вакуумный насос.

Если делать с нуля, то есть покупать все детали для сборки, получится дорого. Поэтому в качестве основы рекомендуется брать компрессоры из-под холодильников, автомобилей, аквариумов.

Подойдет даже простой шприц.

В быту вакуумные насосы применяются для консервации и сохранения продуктов – круп, сушеных грибов, для сушки картофеля и других овощей. Пригодится в гараже для определения протечек в тормозной системе автомобиля.

Также можно наглядно демонстрировать ребенку основы физики и астрономии при помощи вакуумной камеры, созданной насосом.

Самодельные вакуумные насосы могут быть как ручными, так и электрическими, смотря какое приспособление взято за основу.

Переделка автомобильного насоса

Чтобы переделать автомобильный насос для накачки шин, его нужно разобрать и собрать наоборот. Необходимые материалы:

• ручной автомобильный насос;
• клапан, который пропускает воздух из нагнетающего компрессора в любую емкость – можно использовать аквариумный.

Этап №1. Разобрать насос и повернуть манжетку наоборот, чтобы воздух не накачивался, а выкачивался. Собрать детали в обратном порядке.

Этап №2. Необходимо установить клапан между насосом и шлангом.

Вакуумный насос с помощью компрессора

Использование компрессора в качестве основы для вакуумного насоса позволяет получить мощное устройство, которое за минуту может откачивать до 350 л воздуха (возможно и больше – зависит от мощности компрессора).

Необходимо будет пересмотреть движение воздуха в компрессоре и переделать его с помощью дополнительной детали в вакуумный насос. При этом сохраняются функции компрессора и добавляется функция насоса.

Необходимые материалы:

• компрессор с электроприводом и ресивером;
• дополнительная деталь с двумя кранами, которая вставляется между воздушным фильтром компрессора и мотором. Один конец детали имеет резьбу по размеру фильтра, другой – по размеру входа в компрессор. Боковой вход соединяется при помощи резиновой трубы с вакуумной камерой. Все входы имеют краны, позволяющие перекрывать по необходимости определенные воздушные каналы;
• вакуумная камера, для которой можно приспособить старый газовый баллон, или сделать самому из плотных материалов – металл, ДСП;
• резиновая труба с наконечником для подсоединения к вакуумной камере;
• деталь с краном вместо нижней пробки ресивера.

Процесс соединения:

Установить вместо пробки ресивера деталь с краном, которая дает возможность работать устройству в режиме компрессора и вакуумного насоса. Деталь покупается в магазине сантехники.

Вместо воздушного фильтра установить деталь, также купленную в сантехническом магазине, но дополнительно модифицированную переходниками.

Одеть шланг с переходником и закрутить воздушный фильтр, чтобы получилось вот такое соединение.

Другой конец герметично подключить к вакуумной камере из какого угодно прочного материала. Подсоединять через переходник с краном.

Когда все детали в сборе, можно пробовать настраивать оборудование на различные режимы – вакуума и компрессора.

1. Режим компрессора – закрыть нижний кран под ресивером. Открыть кран на фильтр, закрыть на вакуумную камеру.
2. Режим вакуумного насоса. Открыть нижний кран для выхода воздуха из ресивера. Открыть на вакуумную камеру, закрыть на фильтр.

Вакуумный насос из холодильника

Вакуумный насос для откачки воздуха своими руками можно изготовить из старого компрессора, который раньше использовался в холодильнике.

 

Для этого нужны:

1. Компрессор.
2. Сварочный аппарат.
3. Железные профиля для ножек.
4. Болгарка для удаления лишних деталей с компрессора.
5. Реле запуска от холодильника.
6. болт с гайкой для масляной пробки.

Этап №1. Установить компрессор в правильном положении и приварить куски профиля в качестве ножек для устойчивости оборудования. Обрезать болгаркой крючки от пружин.

Установить реле. Ориентироваться по стрелке – она должна быть направлена вверх. В противном случае мотор будет выключаться. Подсоединить провода. Вырезать в верхней части корпуса отверстие и приварить гайку от болта.

Этап №2. Залить масло внутрь компрессора. Проверить уровень и включить механизм на некоторое время, чтобы детали внутри компрессора смазались. Можно установить прибор для измерения вакуума, чтобы убедиться в действии устройства.

Вакуумный насос из аквариумного компрессора

Нагнетать воздух может также аквариумный компрессор. Как откачать воздух при помощи такого механизма? Необходимо его переделать, вернее поменять местами клапана и сделать отверстие для выкачанного воздуха.

Этап №1. Разобрать корпус аквариумного компрессора и детали с клапанами.

Этап №2. Поменять местами клапана, отрезать угол корпуса и подвести шланг. Собрать в обратном порядке.

Этап №3. Использовать трубку для отвода воздуха. Для этого просверлить отверстие в корпусе. Трубку посадить на клей.

Возможные поломки вакуумного компрессора

Вакуумные насосы – надежное оборудование, но при несоблюдении правил эксплуатации могут выходить из строя некоторые детали.

Наиболее распространенные поломки вакуумного оборудования:

• двигатель не запускается;
• высокий уровень шума при работе;
• нет достаточной мощности;
• заклинило пусковой механизм.

Конденсат во внутреннем механизме  приводит к образованию ржавчины, которая впоследствии засоряет масло и препятствует нормальной работе.

Если мотор еще холодный, а откачиваемый воздух теплый или горячий, то водяные пары превращаются в воду и смешиваются с маслом. При этом масло теряет свои свойства, что приводит к поломке мотора.

Чтобы снизить вероятность попадания конденсата в масло, необходимо до начала работы прогревать механизм.

Газобалластный вентиль должен быть открыт, чтобы жидкость вытекала наружу. По возможности не откачивать горячий воздух приборами, которые для этого не предназначены.

Агрессивные вещества воздействуют на внутренности прибора, что может привести к разрушению деталей и попаданию их в мотор. Для работы в тяжелых условиях есть специальные вакуумные насосы, которые имеют защиту в виде мощных фильтров или внутренней смазки.

Длительное использование прибора может привести к стиранию некоторых деталей. Процесс может идти быстрее, если воздух насыщен пылью и твердыми частицами, а очистной фильтр отсутствует или поврежден.

Некоторые виды работ требуют определенного типа масла. Если масло не соответствует, процесс работы нарушается и приводит к поломке механизма.

Недостаточное количество масла или его загрязнение также сказывается на работе насоса.

Сильное нагревание вакуумного насоса обусловлено плохой вентиляцией.

Устранение неполадок

Чтобы прибор работал долго и без перебоев, необходимо изучить инструкцию по эксплуатации и следовать всем пунктам. Особенно это касается маслозаполненных механизмов. По инструкции масло необходимо менять по прошествии определенного количества рабочих часов. На сколько именно рассчитан прибор – сказано в инструкции.

Поломанные внутренние детали требуют замены. Фильтры также необходимо менять, чтобы мощность не снижалась. Иногда возникает необходимость разобрать прибор и проверить внутреннее состояние механизма на предмет загрязнений и коррозии. Такие явления как сломанный подшипник могут привести к разгерметизации и утечке масла. В таком случае плохо закрепленные детали необходимо заменить или приварить аналогичные из обычных болтов.

Независимо от того, куплен вакуумный насос или собран вручную, он требует ухода и бережного отношения. Особенно, если он выполняет работу каждый день по несколько часов. При соответствующем уходе оборудование способно прослужить долго без необходимости ремонта.

Источник: stroim.guru

1 Общие положения

Вакуумные насосные установки – это агрегаты, призванные откачивать воздух, газ, пар, которые циркулируют в замкнутой системе. Благодаря данной откачке образуется разреженная среда или среда с пониженным давлением, т.е. вакуум. Основной отраслью, используемой данные устройства, является промышленная, однако в быту они также нашли свое применение.
к меню ↑

1.1 Предназначение вакуумных устройств, принцип работы

Важнейший узел любой вакуумной системы, главным образом, предназначен для откачки воздуха, создавая при этом необходимое давление, которое не во всех случаях нужно повышать. Так, например, для осуществления некоторых химических процессов необходимым условием является понижение давления или создание вакуума. Именно с данной операцией и справляется вакуумный насос. Тяжелая промышленность, нефтегазовая, химическая и металлургическая – в первую очередь нуждаются в подобного рода приборах.

Принцип их работы заключается в удалении газов из рабочей герметичной камеры, периодическом изменении ее объема. Вакуумный насос для откачки воздуха приводит к распределению в замкнутой системе молекул естественной смеси газов. Таким образом, агрегаты функционируют по методу вытеснения.

Интересный факт. Технология, лежащая в основе насосов, аналогична той, благодаря которой совершается работа воздушных компрессоров.

Установки обеспечивают два основных условия:

• снижение уровня давления до минимального значения за счет забора газовой смеси из среды замкнутой системы;
• обеспечение оперативности данного процесса.

к меню ↑

1.2  Основные характеристики

На возникновение разновидностей вакуумного насосного оборудования влияют технические параметры. К основным характеристикам вакуумной техники относят:

1. Скорость откачки (S_об) – объем воздуха, откачиваемый при фиксированном давлении в единицу времени.
2. Быстрота действия насоса (S_н) – т.е. величина, которая характеризуется оперативностью забора во входном сечении агрегата.
3. Производительность (Q_н) – поток естественной смеси газов, откачиваемый в единицу времени через входное сечение вакуумного аппарата.
4. Энергопотребление и объем жидкости, заливаемой с целью охлаждения механизмом насоса.
5. Наибольшее давление запуска (p_зап) – это наибольшее давление на входе насоса, приводящее его в действие.
6. Наибольшее давление выпуска (p_вып) – максимальное значение давления в выходном сечении, обеспечивающее процесс откачки.
7. Наибольшее рабочее давление (p_б) – показатель наибольшей степени упругости газа на входе насоса, которое сохраняет длительное время номинальную быстроту действия. В рабочем диапазоне (от наименьшего значения до наибольшего) обеспечивается эффективная эксплуатация механизма. Интервал значений рабочего давления определяется конструкцией и принципом действия насосного оборудования.
8. Предельное остаточное давление (p_пр) – наименьшее значение, к которому приближается давление в испытательном заданном объеме без выпуска газа при нормальной работе вакуумного устройства.
9. Наименьшее рабочее давление (p_м) – минимальный показатель давления на входе насоса, благодаря которому прибор сохраняет длительное время необходимую быстроту действия. Обычно наименьшее рабочее давление превышает на порядок предельное.
10. Время выхода на рабочий режим (t_вых) – период с момента включения агрегата до момента, когда он начинает откачку при рабочем давлении.

к меню ↑

2 Виды вакуумных насосов

Принцип работы зависит во многом от типа устройства, поэтому целесообразным считаем рассмотреть существующие виды насосов, производящих выкачивание воздуха.

Наиболее распространенная классификация выглядит следующим образом. Для получения среднего и низкого вакуума используют механический тип насосов. К ним относятся двухроторные, жидкостно-кольцевые, пластинчато-роторные, пластинчато-статорные, турбомолекулярные, поршневые.
к меню ↑

2.1 Пластинчато-роторные насосы

Пластинчато-роторные в своей основе имеют ротор, вращающий 2 пластинки, которые прижаты пружиной к краям камеры. Они делятся на одно, – и двухступенчатые. Разница кроется в количественном оснащении камерами, в которые поступает удаляемый воздух. Двухступенчатые устройства, в отличие от одноступенчатых, создают разряженное давление повышенного значения. (Предельное остаточное давление одноступенчатого – 1,33 Па, двухступенчатого – 0,133 Па).

Смазочным веществом выступает масло, использование которого значительно продлевает срок эксплуатации механизма, предотвращая рабочие органы от перегрева. Скорость откачки колеблется от 0,21-3 л/с. Производительность 4-1600 куб. м в час.

Пластинчато-статорные применяются для создания начального форвакуумного давления на входе насоса, предварительного разрежения в системе.
к меню ↑

2.2 Турбомолекулярные изделия

Чтобы получить «безмасляный» высокий вакуум были сконструированы турбомолекулярные насосы, получившие широкое распространение. Они представляет собой осевой многоступенчатый компрессор с такими элементами, как статорные диски, жестко укрепленные на корпусе, вращающиеся диски, помещенные на роторе. Диски с радиальными пазами составляют рабочий механизм насоса.

Вращение ротора со скоростью свыше 1000 об/мин. обеспечивается электродвигателем. В их арсенале – ряд преимуществ: откачка конденсируемых паров, устойчивость к резкому повышению давления; быстрый запуск, высокая степень сжатия воздуха, высокое предельное разрежение (достигает вплоть до 10^-7 Па). Однако есть и недостатки – это сложность устройства, необходимость разбора всей конструкции при очистке, большие габариты, высокая цена.
к меню ↑

2.3 Жидкостно-кольцевые механизмы

Жидкостно-кольцевые механизмы считаются самым старым видом вакуумных насосов. В конструкцию вошли: барабан, наполненный частично водой, ротор с лопатками. При его вращении на жидкость воздействует центробежная сила, в результате чего вода прижимается к внутренним стенкам барабана. Водокольцевые электронасосы проверены временем, но расходуют много энергии, поэтому теряют свою популярность. Плюс – простота функционирования и конструкции.

Производительность равна 300 куб.м в час, производимый вакуум находится в диапазоне 33-1013 мБар. Установки способны откачивать загрязненные и опасные потоки.
к меню ↑

2.4 Бытовые вакуумные устройства

Бытовой вакуумный насос – это малогабаритное устройство, откачивающее воздух из пищевых контейнеров, а также пакетов, и других емкостей.

Благодаря ему образовывается безвоздушное пространство, в результате чего продукты питания не взаимодействуют с кислородом и имеют долгий срок хранения. Бытовые аппараты продаются в торговых сетях и магазинах бытовой техники. Поскольку вакуумирование остается наиболее естественным и безвредным способом хранения продуктов, были созданы агрегаты, создающие вакуум для банок.

Так, система ВАКС предлагает простые и надежные ручные насосы для укупорки банок вакуумными крышками. Популярный НВР-3 обеспечивает вакуум на глубину до 80%, 4 типа крышек вакуумного типа.
к меню ↑

2.5 Как создать ручной насос в домашних условиях?

Ручной вакуумный насос для откачки воды создать своими руками несложно. В качестве рабочей камеры подходит труба относительно крупных размеров, ее диаметр должен равняться 20-30 см. К ней снизу следует приварить пластину (типа фланца). Затем с помощью соединений, например ответного фланца, его присоединяют к обсадной трубе. В камере сбоку проделайте отверстия, которые обеспечат вывод воды. На это же место приваривают вывод трубы.

На входном сечении камеры устанавливают обратный клапан, выполненный из резины. Следующим шагом служит подключение металлического рычага ко второму резиновому клапану, который должен располагаться на уровне 15 см ниже участка, служащего для вывода воды. В заключении требуется подключить рычаг давления и штагу.
к меню ↑

2.6 Примерные расценки

Если вы занялись поисками вакуумных насосов, информация о ценах на агрегаты данной категории не будет лишней. Минимальная стоимость составит в пределах 2000-4000 рублей, жидкостно-кольцевой стоит дороже – наиболее бюджетная модель обойдется в 5000 рублей и выше.

Вот несколько конкретных примеров:

• ВВН1,075 – прибор перекачивает в минуту по 0,75 куб.м, цена составляет 15000 рублей;
• НВР-16ДМ стоит приблизительно 35000 (16 л/с);
• турбомолекулярный насос, производимый компанией Эдвардс, EXT75Dx со скоростью откачки 42 л/с – 71604 рубля;
• BC-VP-215 (2 ступ., 43 л/мин) – 7805 рублей;
• 1DS-115S со скоростью откачки 42 л/мин – 5900 рублей;
• двухступенчатый агрегат V-i2120 (340 л/мин) – 34000 рублей.

к меню ↑

Источник: nasosovnet.ru