Typy vakuových čerpadel a jejich princip činnosti

V různých sférách lidské činnosti je nutné vytvořit vakuum. Tento termín charakterizuje stav plynné fáze, jehož tlak je pod atmosférickým tlakem. Měří se v milimetrech rtuti nebo pascalu. Vypálení plynů nastává, když je látka nuceně odstraněna z zařízení s omezeným objemem. Technické zařízení určené k tomuto účelu se nazývá vakuové čerpadlo. Může být použita samostatně nebo vstoupit do složitějších systémů.

Použití vakuových čerpadel

Vakuum je široce používáno v různých technických zařízeních. Umožňuje snížit teplotu varu pro vodu nebo chemické kapaliny, aby se odstranily plyny z materiálů, které vyžadují zvýšenou homogenitu kompozice, aby se vytvořily sterilní podmínky zpracování a skladování. Díky malým rozměrům a úsporné spotřebě energie vám moderní vakuová čerpadla umožňují rychle dosáhnout hlubokého ředění. Používají se v různých procesech a činnostech:

  • v rafinérském a chemickém průmyslu udržovat nezbytné podmínky pro reakce a separaci výsledných směsí;
  • s odplyněním kovů a jiných materiálů k vytvoření částí s homogenní strukturou a bez pórů;
  • ve farmaceutickém a textilním průmyslu pro rychlé sušení výrobků bez zvýšení teploty;
  • v potravinářském průmyslu s obalem mléka, džusů, masa a ryb;
  • v procesu evakuace chladicích a jiných zařízení se zvýšeným požadavkem na nepřítomnost vlhkosti;
  • pro normální provoz automatických dopravních linek používajících vakuové přísavky jako chapadla;
  • na vybavení průmyslových a výzkumných laboratoří;
  • v lékařství pro provoz dýchacích přístrojů a zubních ordinací;
  • v tisku pro upevnění termálních filmů.

Princip činnosti vakuových čerpadel

Vakuum vzniká mechanickým odstraněním hmoty z uzavřeného prostoru. Z technického hlediska je to realizováno různými způsoby. Princip fungování vakuové pumpy tryskového typu je založen na strhávání molekul plynu proudem vody nebo páry, která vyzařuje vysokou rychlostí z trysky vyhazovače. Jeho schéma zahrnuje spojení boční odbočné trubky, ve které je vytvořeno vakuum.

Výhodou tohoto návrhu je absence pohyblivých částí a nevýhodou je smíchání látek a nízká účinnost.

Ve strojírenství se nejčastěji používají mechanické agregáty . Provoz vakuové pumpy s rotujícím nebo pohyblivým hlavním tělesem je pravidelně vytvářet rozšiřující se prostor uvnitř pouzdra, naplňovat ho plynem ze vstupního potrubí a potom vytlačovat ho přes výstup. Návrh vakuové pumpy může být velmi různorodý.

Hlavní typy vakuových čerpadel

Při výrobě zařízení pro vytváření vakua se používají kovové a plastové materiály, které jsou odolné vůči chemickému působení čerpaného média a mají dostatečnou mechanickou pevnost. Velká pozornost je věnována přesnosti montáže sestav a těsnosti kontaktních ploch, které vylučují zpětný proud plynů. Zde je seznam hlavních typů vakuových čerpadel, které se liší konstrukcí a zásadou provozu.

Vodní kroužek

Voda-kroužkové vakuové čerpadlo je jednou z variant jednotky kapaliny-kroužku, které slouží k vytvoření vzácné cirkulace čisté vody . Má tvar válce s rotorem vybaveným čepelkami, které se otáčejí na hřídeli vysunutém ze středu. Před zahájením práce naplňte tekutinou.

Když je motor spuštěn, oběžné kolo urychluje vodu podél vnitřních stěn skříně. Mezi ním a rotorem se vytvoří srpkovitá vakuová oblast. Do něj vstupuje plyn ze vstupní trubky čerpadla. Pohyblivé čepelky se pohybují podél hřídele a vysouvají se přes výstup. Jednotky tohoto typu se často používají také pro částečné čištění plynu díky intenzivnímu kontaktu s vodou.

Použití kapaliny jako pracovního orgánu poskytuje mnoho výhod.

  1. Voda rotující v prostoru mezi rotorem a tělem čerpadla eliminuje možnost zpětného úniku plynu, výměnu těsnění a snížení požadavků na přesnost součástí.
  2. Všechny rotující části čerpadla jsou neustále propláchnuty kapalinou, což snižuje tření a zlepšuje odvod tepla.
  3. Taková zařízení zřídka vyžadují opravu, mají dlouhou životnost a spotřebovávají minimální množství elektrické energie.
  4. Práce s plyny obsahujícími vodní kapky a malé mechanické nečistoty neovlivňuje nepříznivě technický stav zařízení.

Druhá okolnost je důležitá při použití takových čerpadel pro čerpání vzduchu z kontejnerů obsahujících vlhkost. Používají se pro klimatizační zařízení a jiné chladicí systémy, když je systém evakuován před jejich naplněním freonem.

Deska-rotační

Taková čerpadla mají válcové těleso s pečlivě vyleštěným vnitřním povrchem a rotor uvnitř. Jejich osy se neshodují, proto má laterální chování jinou hodnotu. Rotor se skládá ze speciálních pohyblivých desek, které jsou přitlačovány pružinami k tělu a rozdělují volný prostor na sektory s proměnným objemem. Když je motor zapnutý, plyny se dostanou do pohybu tak, že v přívodním potrubí je vždy vytvořen podtlak a přetlak v tlakovém spojení.

Pro snížení tření jsou desky vyrobeny z antifrikčních materiálů nebo jsou použity speciální oleje s nízkou viskozitou. Čerpadla tohoto typu jsou schopny vytvořit dostatečně silné vakuum, ale jsou citlivé na čistotu čerpané kapaliny nebo plynu, vyžadují pravidelné čištění a kontaminují výrobek mastnotou.

Membránový píst

Pracovní těleso čerpadel tohoto principu fungování je pružná membrána spojená s pákovým mechanismem. Je vyrobena z moderních kompozitních materiálů, odolných mechanickému namáhání. Okraje jsou pevně uchyceny v tělese a centrální část pod působením elektrických nebo pneumatických pohonných křivek, střídavě snižují a zvyšují prostor vnitřní komory.

Změna objemu je doprovázena odsáváním a vysouváním příchozích plynů nebo kapalin. Při společné práci s antifázemi dvou membrán je zajištěn kontinuální režim čerpání. Systém ventilu reguluje správné rozložení a směr proudění. Mechanismus nemá otáčející se nebo třecí části v kontaktu s čerpaným produktem.

Výhody těchto čerpadel zahrnují:

  • bez kontaminace výrobku mazivem nebo mechanickými nečistotami;
  • kompletní těsnost, eliminuje únik;
  • vysoká ziskovost;
  • snadné ovládání průtoku;
  • dlouhodobý provoz v suchém režimu, který nepoškodí konstrukci;
  • Možnost použití pneumatického pohonu pro provoz ve výbušné atmosféře.

Šroub

Princip činnosti šnekových čerpadel je založen na posunutí kapaliny nebo plynu podél rotačního šroubu. Skládají se z pohonu, jednoho nebo dvou rotorů se šroubovicovou konfigurací a statoru odpovídajícího tvaru. Vysoká přesnost při výrobě dílů neumožňuje přečerpávání čerpaného média. V důsledku toho na výstupu čerpadla vzniká nadměrný tlak a vakuum na výstupu čerpadla.

Takové zařízení je drahé kvůli vysokým požadavkům na kvalitu. Nemůže být dlouho držena na "suchém" základě.

Hlavní výhody těchto čerpadel:

  • jednotný tok;
  • nízká hladina hluku;
  • schopnost čerpat tekutiny mechanickými inkluzemi.

Vortex

Vakuové vývěvy Vortex s jejich designem připomínají odstředivé zařízení . Mají také oběžné kolo s lopatkami, které se otáčejí na středovém hřídeli. Hlavní rozdíl spočívá v umístění trubky přijímající větve na vnějším obvodu trupu a nikoliv v blízkosti středové osy.

Minimální vzdálenost mezi oběžným kolem a skříní zajišťuje stálý pohyb čerpané kapaliny v požadovaném směru. Jednotky tohoto typu jsou schopny vytvořit dostatečně vysoký vstřikovací tlak a mají samonasávací účinek. Tato čerpadla jsou snadno ovladatelná, snadno se opravují a osvědčují při čerpání směsí plyn-kapalina, ale mají nízkou účinnost. Jsou citlivé na vnikání mechanických nečistot, které mohou vést k rychlému opotřebení oběžného kola.

Vlastní výroba vakuové pumpy

Pokud nejste ochotni nést náklady na získání továrního vybavení, zkuste sami provést vývěvu. Lékařská stříkačka nebo poněkud modernizované ruční čerpadlo pro jízdní kola mohou být použity k čerpání vzduchu z kontejneru s malým objemem .

Poradenství! Při častém používání a evakuaci velkých nádob je vhodnější používat zařízení s elektrickým pohonem.

Zvažte možnost výroby vakuové elektrárny ze starého kompresoru chladničky. Je již navržena pro čerpání plynu a při minimální opravě může vytvořit podtlak. Vaše akce budou velmi jednoduché:

  • v určité vzdálenosti od kompresoru, řez dvě měděné trubky vhodné pro něj s kovovou pilou;
  • demontovat kompresor společně s napájecím obvodem nebo ho vyměnit za startovací relé novým analogickým způsobem jako starý relé;
  • na měděném potrubí, který pochází z kondenzátoru, nasaďte hadici s vhodným průměrem a spojte jej s druhým koncem s evakuovanou kapacitou;
  • pro těsnost připojení můžete použít pravidelnou svorku nebo použít zkroucení z ocelových drátů;
  • připojte vakuové čerpadlo k elektrické síti a po spuštění na výstupu vzduchu z druhého měděného potrubí se ujistěte, že funguje správně.

Důležité! Kompresor chladničky není určen k provozu ve vlhkém prostředí, takže se musíte ujistit, že nedosáhne vody.

Počítač Help
Digitální Technika
Výrobci TV