Вакуумные        713         0

Вакуумные насосы для откачки воздуха: основные характеристики, особенности выбора

Содержание   

  1. Общие положения
    1. Предназначение вакуумных устройств, принцип работы
    2.  Основные характеристики
  2. Виды вакуумных насосов
    1. Пластинчато-роторные насосы
    2. Турбомолекулярные изделия
    3. Жидкостно-кольцевые механизмы
    4. Бытовые вакуумные устройства
    5. Как создать ручной насос в домашних условиях?
    6. Примерные расценки
    7. Самодельный компрессор и вакумный насос (видео)

Для получения вакуума той или иной степени необходимы соответствующие устройства, носящие название вакуумные насосы. Эти системы, предлагаемые сегодня, служат для удаления паров или газов до конкретного уровня давления.

В статье мы поговорим о предназначении вакуумного насоса, принципе работы, его видах.

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.

Вакуумный насос для откачки воздуха с манометром

Вакуумный насос для откачки воздуха с манометром

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 (Sоб) – объем воздуха, откачиваемый при фиксированном давлении в единицу времени.
  2. Быстрота действия насоса (Sн) – т.е. величина, которая характеризуется оперативностью забора во входном сечении агрегата.
  3. Производительность (Qн) – 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 (pзап) – это наибольшее давление на входе насоса, приводящее его в действие.
  6. Наибольшее давление выпуска (pвып) – максимальное значение давления в выходном сечении, обеспечивающее процесс откачки.
  7. Наибольшее рабочее давление (pб) – 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 (pпр) – наименьшее значение, к которому приближается давление в испытательном заданном объеме без выпуска газа при нормальной работе вакуумного устройства.
  9. Наименьшее рабочее давление (pм) – 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 (tвых) – 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.

Самодельный вакуумный насос для откачки воздуха

Самодельный вакуумный насос для откачки 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.

Простейший механический вакуумный насос

Простейший механический вакуумный насос

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.

Вакуумный ключ для укупорки банок

Вакуумный ключ для укупорки банок

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.

Промышленный вакуумный насос

Промышленный вакуумный насос

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 ↑

2.7 Самодельный компрессор и вакумный насос (видео)

Похожие и рекомендуемые статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *