Как работают вакуумные насосы?

Водокольцевой вакуумный насос. Конструкция и принцип работы

Водокольцевой насос сжимает газ с помощью вращающегося рабочего колеса, расположенного эксцентрично внутри корпуса насоса. Жидкость подается в насос и посредством центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо. Это кольцо создает серию уплотнений в промежутках между лопастями рабочего колеса, которые и являются камерами сжатия .

Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к уменьшению объема между лопатками рабочего колеса и тем самым к сжатию газа и выпуска его его через выходной патрубок. Этот насос имеет простую, прочную конструкцию, так как вал и рабочее колесо являются единственными движущимися частями. Водокольцевой насос имеет большой диапазон мощности и может обеспечивать давление 30 мбар при использовании воды температурой 15 ° С.

При использовании других жидкостях возможны и более низкие давления. Диапазон доступных производительностей от 25 до 30 000 м3/ч.

Безмасляный вакуумный насос и его виды

Механические безмасляные вакуумные насосы работаю на принципе сжатия воздуха посредством изменения объема. Они не способны создавать высокий и сверхвысокий вакуум, но имеют ряд преимуществ, которые позволяют использовать их во многих областях промышленности.

Преимущества использования безмасляных вакуумных насосов:

1. Экологичность. Откачиваемая среда на выходе не содержит паров масла.
2. Простота конструкции. Отсутствует маслоотделительный узел и система циркуляции масла.
3. Простота в эксплуатации. Нет необходимости контролировать количество и состояние смазки, следовательно, появляется возможность устанавливать насосы в труднодоступных местах.
4. Высокая производительность. Некоторые виды насосов обладают быстротой действия до 630 куб.м. в час.
5. Возможность откачивать агрессивные, химически активные и вредные смеси. Нет опасности взаимодействия смазки с откачиваемой средой.
6. Стабильность и долговечность.
7. Ремонтопригодность.

Недостатки безмасляных вакуумных насосов:

1. Низкий вакуум. Из-за отсутствия масла нет достаточной герметичности узлов для создания глубокого вакуума.
2. Вибрация и шум. Этим недостатком обладают только некоторые виды безмасляных насосов.

Сухие насосы бывают разных конструкций, приобрести их можно у представителей компаний в Москве. В основном насосы работают по тому же принципу, что и масляные, но из-за отсутствия смазки имеют свои особенности. Например, некоторые сухие насосы оборудованы системой охлаждения, чтобы предотвратить перегрев.

Виды механических безмасляных вакуумных насосов:

1. Безмасляный пластинчато-роторный.
2. Мембранный.
3. Поршневой.
4. Винтовой.
5. Спиральный.

Самые распространенные сухие пластинчато-роторные вакуум-насосы. Это связано с их долговечностью и небольшой стоимостью. Они способны работать при длительных нагрузках без потерь производительности, создавая до 90 мбар. В отличие от масляных, лопатки ротора у них изготавливаются из графитового материала, который устойчив к износу. Долговечность таких лопастей измеряется сроком эксплуатации и составляет 10000-20000 часов, в зависимости от производителя. Работа оборудования с изношенными пластинами приводит к потере герметичности и снижению производительности, поэтому необходим контроль за их состоянием.

Мембранные насосы также имеют высокие показатели надежности, так как в них полностью отсутствуют трущиеся части. Благодаря конструкции, насосы обладают высокой герметичностью и исключают попадание посторонних примесей в откачиваемую среду. Создаваемый вакуум может достигать 65 мбар. Особенность оборудования в том, что насос способен откачивать смеси с абразивными включениями, которые имеют размеры до 6 см.

Поршневые насосы обладают высоким КПД и могут эксплуатироваться длительное время. Оборудование имеет предохранительный клапан, что не дает возможности воздуху выходить обратно. Но оборудование имеет большие габариты и вес, работает с сильной вибрацией, поэтому ему необходимы массивные и надёжные фундаменты.

Большой надежностью при длительной эксплуатации обладают и винтовые насосы. Остаточное разряжение, создаваемое оборудованием достигает 2 мбар, скорость откачивания – 110-630 куб.м. в час. Они хорошо приспособлены к различным условиям работы. Благодаря большой скорости откачивания и экономичности, они легко заменяют пластинчато-роторные насосы.

Спиральный насос может откачивать воздушную среду до 0,05 мбар, имеет небольшие размеры, потребляет мало энергии, но не приспособлен для работы с коррозионными и абразивными средами.

Принцип работы вакуумных насосов

На практике принудительное выдавливание газовой смеси из емкости ограниченного объема реализуется 2 методами:

• Водяным. Принцип работы водного насоса предполагает создание вакуума путем вытеснения газа из емкости. Процесс осуществляется водяной или паровой струей высокого давления. Подобная схема имеет существенный недостаток – низкий коэффициент полезного действия.

• Механическим. Схема подобного агрегата предполагает наличие основного вращающегося/движущегося звена. В процессе работы механического насоса через равные отрезки времени внутри емкости создается расширяющееся пространство, что приводит к выталкиванию вещества. Используются механические насосы в промышленном производстве.

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 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.

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.

Материалы и сборка

Оригинальный прибор стоит дорого, и некоторые мужчины просто не готовы тратить деньги на подобные вещи ввиду некоторых условий, многие просто стесняются делать покупку – это не беда, помпу для члена можно сделать самостоятельно. Все материалы для изготовления можно приобрести по низкой цене или получить из домашних подручных материалов, сделать своими руками.

Колба

Основной элемент конструкции – это цилиндр или колба для помещения полового члена. Необходимо подобрать под свой орган что-то похожее по размерам в его эрегированном состоянии (с запасом в несколько сантиметров). В идеале это должно быть что-то прозрачное, чтобы вы полностью могли контролировать весь процесс. Проще всего нужных габаритов найти баллончик от аэрозоля. Его содержимое полностью удаляется, распылитель разбирается и извлекается. Края импровизированного цилиндра выравниваются. Для защиты от травмирования кожи и мягких тканей нужно вырезать силиконовую или поролоновую прокладку (любое, что найдется в домашних старых вещах), своего рода манжетку для размещения члена.

Отверстия

В верхней части баллона проделывается отверстие, присоединяется трубка для насоса. Дырка должна быть сделана под наиболее удобным углом, чтобы были условия прочного соединения. Можно использовать металлическую трубку и спаять ее с банкой с дальнейшим переходом в резиновую (соединить хомутом), как альтернативный вариант сделать сразу резиновую трубку – запустить ее на два сантиметра во флакон. Во втором случае отверстие во флаконе должно быть несколько меньше диаметра трубы. Шов нужно обязательно обработать термоклеем или силиконовым герметиком. Эти простые условия помогут сделать нашу конструкцию не проницаемой для воздушных масс.

Отсос

Теперь надо придумать, как стравливать воздух из колбы. Из домашних ненужных вещей могут подойти тонометр для измерения артериального давления, велосипедные или автомобильные насосы. Любое из имеющихся насосных устройств надо аккуратно разобрать своими руками, перевернуть манжету в обратную сторону, сделать сборку в обратном направлении. Из тонометра понадобится только груша (часть трубки можно использовать), так же надо разобрать и поставить клапан в обратном направлении. Это все нужно для того, чтобы устройство воздух вытягивало, а не накачивало, как это было изначально. Лучшее решение – шприц на 50 кубиков, приспособить проще, но эксплуатировать не так удобно.

Осталось соединить все части конструкции – помпа для члена своими руками почти готова. Еще раз проверьте герметичность, убедитесь в отсутствии щелей. По мере необходимости еще раз смажьте силиконом или примените термоклей. Мы использовали только подручные средства, все сделано в домашних самых обыкновенных условиях.

1 Назначение и особенности

Водокольцевые вакуумные насосы работают за счет создания центробежных сил в рабочей камере. Они откачивают газы за счет образования кольца в камере, через это кольцо внутри насоса образует облать вакуума или крайне низкого давления.

Сферы применения вакуумных насосов:

• машиностроение;
• металлургия;
• химическая промышленность;
• деревообрабатывающая промышленность;
• пищевая промышленность;
• сельское хозяйство и другие.

Устройство и принцип работы вакуумных насосов отличаются в зависимости от задач, которые перед ними ставятся. Например, вакуумные мембранные насосы (сокращенно НВМ) используются в основном для газов и парогазовых смесей, в которых нет капельной влаги, а также отсутствуют примеси в виде твердых частиц.

Их особенностью является то, что они могут использоваться только в пожаробезопасных процессах и считаются экологически чистыми. НВМ является безмасляным устройством и представляет собой корпус, в котором находятся один электродвигатель и две несоединенные друг с другом ступени.

Водокольцевой насос из линейки ВВН

В отличие от НВМ, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы могут использоваться во всех отраслях, в том числе пожароопасных. Рассмотрим принцип работы жидкостно-кольцевые вакуумных насосов на примере водокольцевого агрегата.

1.1 Устройство и принцип работы

Водокольцевой насос представляет собой цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями, вокруг которых имеется уплотнительное кольцо в виде прокладки (в которое соответственно поступает неочищенный газ и потом выходит очищенный). Внутри него находится ротор с лопатками.

Перед началом работы насос наполняют рабочей жидкостью (в нашем случае водой). Ротор расположен немного в стороне от центра и во время его вращения между водой, которая под действием центробежной силы прижимается к стенкам цилиндра, и ротором образуется полость разреженного вакуума, напоминающая по виду серп. Это и есть рабочая полость устройства.

Так как лопатки ротора расположены неравномерно, то они делят рабочую полость на части неравного объема. Из-за разницы давлений газ проходит в центр устройства, очищается с помощью водно-кольцевого механизма и заполняет ячейки между лопатками ротора.

При последующем движении эти ячейки соединяются с выходным отверстием, куда выходит уже очищенный газ. Так как ротор вращается непрерывно, то и процесс очистки тоже является непрерывным, что позволяет проводить очистку без потерь времени и энергетических ресурсов.

Вакуумные водокольцевые насосы (ВВН) сегодня широко применяются во многих сферах хозяйствования. Они имеют ряд преимуществ, таких как:

• надежность;
• экономичность;
• простота конструкции;
• простота в обращении;
• долговечность;
• ремонт без особых затрат.

К несомненным плюсам применения водно-кольцевых насосов можно отнести простоту конструкции, отсутствие высокоточных деталей. В ВВН единственной движущейся частью является ротор с лопастями, все детали данного водокольцевого насоса не соприкасаются друг с другом, соответственно нет износа деталей и нет необходимости проводить ремонт.

А так как водокольцевой насос имеет рабочей жидкостью воду (один из немногих недорогих, общедоступных и восполняемых ресурсов), то единственной частью водокольцевого насоса нуждающейся в смазке являются подшипники ротора.

Если водокольцевой насос работает с газами, в которых много примесей различных твердых частиц (пыли, песка и др.), то уплотнительное кольцо и прокладки могут потребовать замены, так как будут повреждаться данными твердыми частичками.

Важно убедится в том, что уплотнительное кольцо и все сальники в насосе находятся в нормальном состоянии, потому как их выход из строя приводит к серьезным проблемам и угрозе поломки всего механизма. Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости

Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости.

Преимущества и недостатки водокольцевых вакуумных насосов

Преимущества:

• в водокольцевом вакуумном насосе, принцип действия которого подразумевает теплообмен между жидкостью в кольце и газом, сжатие можно считать изотермическим (нагретая вода отводится и электронасосом подается холодная);
• активный теплообмен с жидкостью дает возможность откачивать полимеризующиеся, быстроразлагающиеся или воспламеняющиеся газы;
• простая конструкция обеспечивает высокую надежность при эксплуатации;
• водяное кольцо, главная особенность этого устройства, делает его нечувствительным к загрязнениям откачиваемого газа парами, пылью, твердыми частицами, капельной жидкостью и т.д.;
• если вместо воды подобрать жидкость с нужными свойствами, то ЖКВН легко справляется с откачкой агрессивных газов, благодаря чему нашел применение в химической промышленности;
• ВВН не загрязняет откачиваемый газ масляным паром, так как в проточной части отсутствуют трущиеся элементы, для обеспечения подвижности которых необходима смазка, как, например, в пластинчато-роторном ВН; роль уплотнителя зазоров также выполняет вода.

Недостатки:

• большие энергозатраты на вращение кольца воды;
• только низкий вакуум (высокое предельное остаточное давление даже для двухступенчатых конструкций 1..10 кПа);
• большой размер из-за малой величины окружной скорости на конце лопаток роторного колеса.

Для чего предназначен вакуумный усилитель тормозов?

Как уже говорили, основными функциями вакуумного усилителя тормозов автомобиля считается увеличение усилия, в момент нажатия на педаль тормоза. Благодаря этому усилитель обеспечивает эффективную работу тормозной системы. Особенно это заметно при экстренном торможении. Без усилителя реакция автомобиля будет медленной и тяжело предсказать, за какое время машина сможет полностью остановиться.

Благодаря слаженности механизмов, в случае экстренного торможения, вся тормозная система отработает с высоким КПД. Без вакуумника автомобиль не сможет резко остановиться, а само нажатие на педаль тормоза существенно отличается по усилию.

Руководство по использованию вакуумного насоса

Руководство по использованию вакуумного насоса

Порядок применения вакуумного насоса будет рассмотрен на примере откачки воды из аквариума. В целом же особенности использования такого оборудования остаются практически одинаковыми для большинства ситуаций.

Подготовьте необходимые приспособления. Вам понадобится:

• ядро насоса;
• тройник;
• сопло и штуцер.

Вставьте в отверстие тройника сопло. Его вы можете предварительно сделать из трубки подходящего размера. Далее вам нужно навинтить штуцер на кран с предварительно созданной резьбой, а затем натянуть отрезок шланга. Не рекомендуется использовать шланг длиной больше 100 мм.

Цены на популярные компрессоры

После этого вам нужно вставить ядро насоса во второй конец шланга. С противоположной же стороны насосного ядра выполните подключение короткого шланга для отведения жидкости в канализацию.

Подключите шланг к основному отводу пластикового тройника, а затем запустите подсоединенный шланг в емкость с водой.

При этом к концу шланга необходимо присоединить аквариумный сифон для предотвращения затягивания земли в вакуумный агрегат.

В результате система будет работать в следующем порядке:

• вы открываете кран;
• в систему поступает вода;
• в шланге создается разрежение;
• вода откачивается из аквариума.

После того как необходимое количество жидкости будет откачано, вам останется перекрыть поступление жидкости при помощи крана и достать сифон из емкости.

Теперь вы имеете представление о порядке самостоятельного изготовления различных моделей вакуумных насосов. Полученная информация позволит вам сделать насос собственными силами и сэкономить достаточно существенную сумму на покупке готового устройства заводского изготовления.

Удачной работы!

1 По какому принципу работает насос при откачке воздуха

Перед тем, как описать принцип работы вакуумных насосов для кондиционера, предварительно рассмотрим существующие виды и структуру устройства.

Вакуумный насос, предназначенный для откачки воздуха из кондиционера, разделяется на насколько видов.

Фото 1. Структура вакуумного насоса.

1. 1. Пластинчатый роторный насос. Представлен четырьмя видами. По уровню производительности достигает шестидесяти литров в секунду. При этом максимальность давления составит половину Паскаля.
2. 2. Водокальцевой вариант вакуумного насоса. Производитель вывел на рынок две разновидности. Для осуществления деятельности такого агрегата обязательно нужна вода. Отличается долговечностью в использовании и относительной дешевизной.
3. 3. Насос мембранный. Вакуум создается относительно неглубокий. В своей деятельности требует частой замены таких элементов, как клапана и мембраны. Чаще всего область применения промышленность.
4. 4. Очень глубокий вакуум создает золотниковая модель вакуумного насоса. Большой вес, приличный объем и повышенная стоимость делают возможным его применение только на предприятиях.
5. 5. Насос, имеющий масляный уплотнитель. Специальное отделение для масла обеспечивает отличное действие аппарата.

Устройство насоса примерно одинаковое у всех производителей. Отличаются только по вышеперечисленным видам. Какая же у него структура?

• Выполнен в горизонтальной плоскости.
• Существуют два окна. Одно нагнетает газ, другое – всасывает.
• Жидкостное кольцо служит для сжимания газа.
• С помощью лопаточного колеса приводится в движение кольцо.
• Набор мелких элементов.
• Вакууматор для кондиционера произведен из чугуна.
• Крышка содержит отверстие для подачи водного ресурса.

Что касается принципа действия, то его ключевая робота заключается в удалении воздушных масс из кондиционера. Такой прибор, также служит для удаления различных газов и паров воды. Одновременно создает низкий тип давления.

В результате воздушная смесь изолируется и перемещается к выходу через патрубок. Когда происходит процесс связывания газа, то его микрочастицы удаляются при помощи жидкости. Поэтому применение вакууматор имеет двойное значение для кондиционера. Одновременно исчезает жидкая и газообразная смесь.

Почему сэндвич панели?

Принцип работы вакуумных насосов

Вакуум создается при механическом удалении вещества из замкнутого пространства. Технически это реализуется различными способами. Принцип работы вакуумного насоса струйного типа основан на уносе молекул газа потоком воды или пара, вылетающим с высокой скоростью из сопла эжектора. Его схема предусматривает подключение бокового патрубка, в котором создается разрежение.

В технике наибольшее распространение получили механические агрегаты. Работа вакуумного насоса с вращающейся или движущейся возвратно-поступательно основной деталью заключается в периодическом создании внутри корпуса расширяющегося пространства, заполнении его газом из приемного патрубка с последующим выталкиванием через выходное отверстие. Конструктивное устройство вакуумного насоса при этом может быть самым разнообразным.

Лучшие пластинчато-роторные модели

Pfeiffer Vacuum DuoLine

Технические характеристики:

• габариты 127х172х61 см;
• вес 9,6 кг;
• расход 1,25 м3/час;
• максимальное значение давления 3*10-3 МБар.

Пластинчато-роторная модель, которая рассчитана на обеспечение низкого и среднего вакуума. Устойчива практически ко всем агрессивным веществам, поэтому может использоваться почти в любых условиях. Модель обладает большим ресурсом и высокой надежностью. Может использоваться в качестве форвакуумного насоса. Конструкция подразумевает использование масла. Это не только продлевает срок службы устройства, но и обеспечивает более низкое давление, предотвращает утечки.

Elmo Rietschle V-VC 50-150

Технические характеристики:

• габариты 59х34х27 см;
• вес 57 кг;
• расход 10 м3/час;
• максимальное значение давления 10 МБар.

Производительные устройства, которые предназначены для создания низкого вакуума. Используются в первую очередь как форвакуумный насос. Работают от бытовой электрической сети напряжением 220 В.

Что представляют собой вакуумные насосы Рутса

В тех случаях, когда в замкнутой системе, характеризующейся значительными газовыми нагрузками, требуется создать вакуум не слишком большого значения, может быть использован механический вакуумный насос Рутса, относящийся к устройствам двухроторного типа. Основой конструкции таких насосов являются два ротора, которые синхронно вращаются в корпусе в разные стороны, не контактируя друг с другом.

Работают такие насосы, роторы которых в поперечном сечении имеют форму восьмерки, без использования жидкой рабочей среды. Это исключает наличие в их внутренней камере постоянно двигающейся массы, что улучшает динамическую балансировку таких устройств. Именно поэтому даже при высоких скоростях вращения роторов насосы Рутса практически не издают шума и не вибрируют.

Схема насоса Рутса

Чтобы уменьшить противоток откачиваемых насосами Рутса газовых сред, на выходе из таких устройств дополнительно устанавливают достаточно производительные форвакуумные насосы. В качестве последних могут быть использованы такие виды вакуумных насосов, как устройства пластинчато-роторного, роторно-поршневого и винтового типа. Кроме того, в роли форвакуумного применяют водокольцевой вакуумный насос. Между форвакуумным насосом и насосом Рутса, чтобы предотвратить попадание масла в откачиваемый объем, устанавливается масляная ловушка сорбционного или ионного типа. Использование насосов Рутса в связке с форвакуумными устройствами позволяет создавать низкий и средний вакуум с высокой скоростью откачивания.

Насос Рутса предназначен для транспортировки больших объемов газов