Avtobusufa.ru

Автобус УФА
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип работы вакуумного насоса

Устройство и принцип работы вакуумного насоса

Вакуумные насосы предназначены для создания и поддержания вакуума, посредством откачивания воздуха из системы. Вакуумный насос необходим для работы многих технических систем:

  • холодильников и кондиционеров,
  • вакуумных металлургических печей,
  • нефтяного и химического оборудования,
  • автоматических линий по расфасовке продуктов питания и лекарств,
  • механизмов вакуумного усиления.

Устройство и принцип работы

Вакуумные насосы мембранного типа состоят из неподвижного корпуса, внутри которого располагается:

  • подвижная мембрана;
  • рабочая камера;
  • поршень (шток), соединяющий диафрагму с валом привода;
  • кривошипно-шатунный механизм;
  • входные и выходные патрубки;
  • клапаны, не допускающие обратного всасывания перекачиваемой среды.

Лабораторные модели мембранных насосов комплектуются защитными фильтрами, вакуумметрами и дополнительной автоматикой, оберегающей от перегрева и возможных перегрузок.

Конструкция диафрагменного насоса может иметь одну или две рабочие камеры. Первый вариант относится к стандартному режиму работы оборудования. Двухкамерные насосы с последовательным или параллельным подключением являются более мощными агрегатами.

Принцип работы мембранного насоса

Безмасляный насос, оснащенный мембраной, работает достаточно просто. В момент перемещения штока в сторону, обратную от рабочей камеры, происходит увеличение ее объема за счет перемещения диафрагмы, а через входной клапан начинает поступать прокачиваемая среда. В результате обратного хода резиновая мембрана принудительно прижимается к дальней стенке камеры, что приводит к выталкиванию газо-воздушной смеси из насоса в выходной патрубок. В этом случае входной клапан автоматически блокируется.

В определенных моделях диафрагменных насосов мембраны располагают напротив друг друга. Они соединяются посредством эксцентрика, поэтому перекачивание среды или отсасывание воздуха происходит попеременно. Таким образом лабораторные или производственные агрегаты работают эффективнее.

Некоторые производители оснащают компактные модели насосов структурированными мембранами, имеющими повышенные эксплуатационные характеристики, в связи с чем значительно увеличивается срок эксплуатации оборудования. Подобные диафрагмы обладают существенными преимуществами по сравнению с другими типами мембран.

Материалы изготовления элементов, соприкасающихся с рабочей средой, могут обладать различной степенью химической стойкости, в зависимости от предназначения насоса. Для определенных условий может потребоваться модель в коррозионно-стойком исполнении. В связи с этим, при покупке агрегата следует внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками.

Невнимательность в вопросе выбора мембранного насоса может привести к быстрому выходу оборудования из строя.

Типы мембран

Высокая эффективность и долговечность диафрагменных насосов во многом зависит от вида мембран, расположенных внутри корпуса. Они разделяются на три типа.

Читайте так же:
Как сделать генератор из электродвигателя

С помощью прочных плоских диафрагм достигается высокая степень сжатия. Но наличие центрального отверстия в резиновом круге, которое служит для сопряжения диска с поршнем, может способствовать утечкам газа сквозь щели, довольно часто появляющиеся в процессе эксплуатации. Кроме того, при работе насоса в агрессивных средах присутствует контакт прокачиваемых смесей с фиксирующими винтами, что нежелательно.

Формованные резиновые мембраны металлических крепежей не имеют. Их стыковка со штоком производится посредством винта, запрессованного в выпуклый диск с обратной стороны от рабочей камеры. Но формованные диафрагмы, по сравнению с плоскими аналогами, обладают меньшей упругостью и более низкими показателями производительности.

Оптимальный вариант заключается в использовании структурированной мембраны. Особая форма, улучшенные механические характеристики и отсутствие контакта крепежных деталей с перекачиваемой смесью содействуют высокой производительности оборудования и не допускают утечек.

Мембранные насосы применяются в разных сферах

Лабораторные вакуумные насосы с масляным компонентом

Лабораторный вакуумный масляный насос является незаменимым элементом для многих процессов. С его помощью выполняют фильтрацию, откачивают воздух из шлюза, выполняют сушку и другие процессы. Во время каждой операции нужно получить разрежение разных уровней.

Лабораторные вакуумные насосы с масляным компонентом

Лабораторные вакуумные насосы с масляным компонентом

В современных лабораториях используют оборудование нескольких видов, отличающее способом разрежения:

  1. Поршневые насосы. В качестве основного элемента в механизме используется поршень, который перемещается в полости рабочей камеры. Устройства этого типа используются для перекачивания паров, газов и воздуха. Во время передвижения поршня происходит увеличение объема камеры, а образовавшееся разрежение способствует открытию впускного клапана. При движении поршня в обратном направлении газ начинает сжиматься и выходит посредством выпускного клапана. Различают агрегаты простого и двойного действия (двухступенчатые).
  2. Мембранные насосы. Благодаря уникальным свойствам они незаменимы для эксплуатации в лабораториях и сохранения чистоты откачиваемой среды. В полости камеры отсутствуют трущиеся элементы, а диапазон применения зависит от инертности материала мембраны. Чаще всего отдают предпочтение композитным мембранам, в которых впаяны крепежные детали. Для увеличения эффективности агрегатов их делают с двумя камерами, функционирующими на противофазе. В качестве поршня используется эластичная мембрана. Это позволяет создать герметичную и стойкую к воздействию химических веществ рабочую камеру. Во время выполнения своих функций мембрана осуществляет сложные волнообразные движения. Она опускается рядом с впускным клапаном, а поднимается возле выпускного. Такие агрегаты имеют сходство с перистальтическими насосами.
  3. Пластинчато-роторные. Вакуумный насос пластинчато-роторный масляный работает на основе эксцентрично закрепленного ротора с пластинами, которые проходят через центр. За счет подпружиненных пластин рабочая камера делится на две части. Во время вращения ротор изменяет объем камеры, а полость, находящаяся рядом с впускным клапаном увеличивается. Приближаясь к впускному клапану, она уменьшается, благодаря чему сжимается отобранный газ. При этом образуется давление, которого достаточно, чтобы открыть впускной клапан. Во время одного оборота ротор может забрать и удалить две порции газа. Герметизации между элементами удается достичь за счет масляного уплотнения. С помощью масла на стенках образуется пленка, закрывающая все места, из которых может быть протечка. Для снижения выброса масла и масляного тумана в магистраль на выходе устанавливают фильтр вакуумный для масляного насоса или улавливатель масла.
Читайте так же:
Как проверить катушку магнето

Чтобы встроить агрегат в технологическую линию, необходимо воспользоваться соответствующими принадлежностями и комплектующими. Для подключения шлангов применяют различные переходные штуцеры. Контроль отбираемых и отводимых газов осуществляется за счет фильтрующих элементов, ловушек паров и регуляторов.

Устройство и принцип действия ВВН

Основные элементы этого типа насосов включают:

  • корпус;
  • рабочее колесо;
  • рабочую жидкость (воду);
  • нагнетательное окно;
  • всасывающее окно.

Ротор, располагающийся внутри корпуса устройства, немного смещён вверх относительно центра. На нём располагается колесо с лопастями, приводимыми в действие во время функционирования. Корпус помпы заполняется водой. В процессе работы вал начинает движение, а лопасти захватывают воду. За счёт центробежной силы она отбрасывается в сторону, а благодаря большой скорости вращения образуется водное кольцо, создающее вакуум. Последнее гарантирует герметичность. В центральной части остаётся свободное пространство, которое становится рабочей камерой (агрегат может иметь одну или две рабочие камеры).

Лопасти разделяют рабочую камеру на ячейки различных габаритов. В процессе движения газ перемещается по ним в сторону уменьшения. Постепенно происходит его сжатие. Цикл повторяется несколько раз, пока газ не сожмётся до требуемой величины. После этого он проходит через нагнетательное отверстие. Продвигаясь через рабочую камеру, газ выходит наружу чистым, что актуально для загрязнённых или насыщенных сред. Из-за перегрева и постоянной потери воды в конструкции имеется жидкостный резервуар.

Достоинства водокольцевых вакуумных насосов

ВВН получили широкое распространение во многих сферах хозяйствования. Это связано с несколькими важными преимуществами насосного оборудования:

  • простота эксплуатации;
  • долгий срок службы;
  • надёжность;
  • безопасность;
  • высокий КПД (до 70% при оптимальном охлаждении);
  • экономичность и доступность;
  • отсутствие необходимости монтажа редуктора (ротор способен вращаться с той же частотой, что и мотор);
  • ремонтопригодность.

Конструкция изделия максимально проста. В ней практически отсутствуют подвижные детали, что снижает риски износа и поломок. Единственным подвижным элементом в структуре оборудования окажется ротор. Ни одна деталь не соприкасается с другой. Достоинством стала собственная система смазывания за счёт рабочей жидкости. В смазывании нуждаются только подшипники ротора. Элементы, которые чаще всего требуют замены в любых других помпах (например, шестерни или клапаны) здесь полностью отсутствуют.

Читайте так же:
Как сделать гусеницу своими руками

Особенности эксплуатации

Используя насос данной модификации, важно учитывать условия, типа и характеристики газа/воздушных масс. К примеру, если техника работает с газами, в которых имеются примеси твёрдых частиц, таких как песок или пыль, то прокладки и уплотнители могут требовать периодической замены вследствие повреждения этими частицами.

Помимо этого, перед вводом в эксплуатацию важно проверить, что уплотнители и сальники находятся в нормальном состоянии. В противном случае повышаются риски выхода оборудования из строя. При соблюдении простых правил насосы не составят сложностей в использовании и обслуживании. При выборе устройства важно учитывать требования к его характеристикам:

  • тип агрегата (одноступенчатый или двухступенчатый);
  • скорость откачки (в зависимости от модификации составляет от 1,1 м3/мин до 12 м3/мин и выше);
  • габариты агрегата;
  • мощность мотора (варьируется от 4 кВт до 55 кВт у большинства моделей и выше);
  • вес (зависит от характеристик и составляет от 25 кг и более).

Насосы такого типа называют водно-воздушными, поскольку они способны втягивать газовые или воздушные потоки, а затем запускать их в нужном направлении уже чистыми и готовыми к последующей эксплуатации. За счёт своих особенностей оборудование популярно во многих сферах:

Винтовые вакуумные насосы

Насосы винтового типа, также как и все остальные, действуют с помощью принципа вытеснения. Однако в отличие от других устройств, оно происходит по винту, который выполняет работу вращения. У насосов есть: привод, 1-2 ротова в форме винта и статор нужной формы. Перекачиваемый компонент не возвращается назад, потому что детали изготовлены с огромной точностью — это гарантирует высококачественные показатели насоса. В итоге появляется давление избытка, в приемной части – вакуум.

Плюсы винтовых насосов:

  • Минимальный шум
  • Перекачивание компонентов благодаря механике
  • Равномерные траты
Читайте так же:
Как проверить выжимной подшипник

Важно выбрать вид насоса по требованиям вашего предприятия и сферы. Для этого лучше обратится за консультацией к специалистам.

Область применения вакуумных насосов

Вакуум широко применяется в различных технических устройствах. Он позволяет снизить температуру кипения для воды или химических жидкостей, произвести удаление газов из материалов, требующих повышенной однородности состава, создать стерильные условия обработки и хранения. При небольших габаритах и экономичном расходе энергии современные вакуумные насосы позволяют быстро достигать глубокой степени разрежения. Они применяются в самых разных процессах и сферах деятельности:

  • в нефтеперерабатывающей и химической промышленности для поддержания необходимых условий протекания реакций и разделения получаемых смесей;
  • при дегазации металлов и иных материалов для создания деталей с однородной структурой и отсутствием пор;
  • в фармацевтике и текстильной промышленности для быстрой осушки изделий без повышения температуры;
  • в пищевой промышленности при расфасовке молока, соков, мясных и рыбных продуктов;
  • в процессе вакуумирования холодильного и иного оборудования с повышенными требованиями к отсутствию влаги;
  • для нормального функционирования автоматических конвейерных линий, использующих в качестве захватов вакуумные присоски;
  • при оборудовании производственных и научно-исследовательских лабораторий;
  • в медицине при эксплуатации дыхательных аппаратов и стоматологических кабинетов;
  • в полиграфии для фиксации термопленок.

Вакуумный насос

Область применения лабораторного вакуумного насоса

Область применения лабораторного вакуумного насоса

Область применения лабораторного вакуумного насоса

Область применения лабораторных вакуумных насосов определяется из их названия. Они предназначены для проведения точных измерений свойств материалов и веществ или выделяемых из камеры газов. Также они могут быть использованы для очистки жидкостей от различного рода инородных примесей, например, восстановления растворителей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector