Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

W różnych sferach ludzkiej działalności wymagane jest stworzenie próżni. Termin ten charakteryzuje stan fazy gazowej, której ciśnienie jest niższe od ciśnienia atmosferycznego. Mierzy się ją w milimetrach słupa rtęci lub paskala. Rozrzedzanie gazów występuje, gdy substancja jest wymuszona usuwana z urządzeń o ograniczonej objętości. Urządzenie techniczne zaprojektowane do tego celu nazywa się pompą próżniową. Można go używać samodzielnie lub wchodzić w bardziej złożone systemy.

Zastosowanie pomp próżniowych

Podciśnienie jest szeroko stosowane w różnych urządzeniach technicznych. Pozwala obniżyć temperaturę wrzenia dla wody lub cieczy chemicznych, aby usunąć gazy z materiałów, które wymagają zwiększonej jednorodności kompozycji, aby stworzyć sterylne warunki przetwarzania i przechowywania. Dzięki niewielkim rozmiarom i ekonomicznemu zużyciu energii, nowoczesne pompy próżniowe pozwalają szybko osiągnąć wysoki stopień rozcieńczenia. Są one wykorzystywane w różnych procesach i działaniach:

  • w przemyśle rafinacji ropy naftowej i przemyśle chemicznym utrzymywanie niezbędnych warunków dla reakcji i rozdzielania powstałych mieszanin;
  • z odgazowaniem metali i innych materiałów w celu utworzenia części o jednorodnej strukturze i bez porów;
  • w przemyśle farmaceutycznym i tekstylnym do szybkiego suszenia produktów bez podwyższania temperatury;
  • w przemyśle spożywczym z pakowaniem mleka, soków, mięsa i produktów rybnych;
  • w procesie ewakuacji urządzeń chłodniczych i innych urządzeń o podwyższonych wymaganiach dotyczących braku wilgoci;
  • do normalnej pracy automatycznych linii transportowych wykorzystujących odkurzacze jako chwytaki;
  • na wyposażeniu laboratoriów przemysłowych i badawczych;
  • w medycynie do pracy aparatów oddechowych i gabinetów dentystycznych;
  • w druku do mocowania folii termicznych.

Zasada działania pomp próżniowych

Próżnia powstaje w wyniku mechanicznego usuwania materii z zamkniętej przestrzeni. Z technicznego punktu widzenia jest to realizowane na różne sposoby. Zasada działania pompy próżniowej typu strumieniowego opiera się na porywaniu cząsteczek gazu strumieniem wody lub pary, który emitowany jest z dużą prędkością z dyszy wyrzutnika. Jego schemat obejmuje połączenie bocznej rury rozgałęźnej, w której wytwarzana jest próżnia.

Zaletą tego projektu jest brak ruchomych części, a wadą jest mieszanie substancji i niska wydajność.

W inżynierii mechanicznej najpopularniejsze są agregaty mechaniczne . Działanie pompy próżniowej z obracającym się lub poruszającym się ruchem posuwisto-zwrotnym głównym korpusem polega na okresowym tworzeniu rozszerzającej się przestrzeni wewnątrz obudowy, napełniając ją gazem z rury wlotowej, a następnie wypychając go przez wylot. Konstrukcja pompy próżniowej może być bardzo różnorodna.

Główne rodzaje pomp próżniowych

Przy wytwarzaniu urządzeń do wytwarzania próżni stosuje się materiały metalowe i z tworzyw sztucznych, które są odporne na chemiczne działanie pompowanego medium i mają wystarczającą wytrzymałość mechaniczną. Dużo uwagi poświęca się dokładności montażu złączy i szczelności powierzchni kontaktowych, co wyklucza odwrotny przepływ gazów. Oto lista głównych typów pomp próżniowych różniących się konstrukcją i zasadą działania.

Pierścień wodny

Pompa próżniowa z pierścieniem wodnym jest jednym z wariantów pierścieni z ciekłym pierścieniem, wykorzystujących do tworzenia rzadkiego obiegu czystej wody . Ma postać cylindra z rotorem wyposażonym w łopaty, obracającym się na wale przemieszczonym ze środka. Przed rozpoczęciem pracy wypełnij płynem.

Po uruchomieniu silnika wirnik przyspiesza wodę wzdłuż wewnętrznych ścian obudowy. Pomiędzy nim a rotorem powstaje region próżniowy w kształcie sierpa. Wchodzi do niego gaz z rury wlotowej pompy. Ruchome ostrza przesuwają go wzdłuż wału i są wyrzucane przez wylot. Jednostki tego typu są często używane również do częściowego oczyszczania gazu ze względu na jego intensywny kontakt z wodą.

Zastosowanie cieczy jako czynnego narządu daje wiele korzyści.

  1. Woda obracająca się w przestrzeni między wirnikiem a korpusem pompy eliminuje możliwość cofania się gazu, zastępując uszczelnienia i zmniejszając wymagania dotyczące dokładności dla części.
  2. Wszystkie obracające się części pompy są stale przepłukiwane cieczą, co zmniejsza tarcie i poprawia rozpraszanie ciepła.
  3. Takie urządzenia rzadko wymagają naprawy, mają długą żywotność i zużywają minimalną ilość energii elektrycznej.
  4. Praca z gazami zawierającymi kropelki wody i małe zanieczyszczenia mechaniczne nie ma negatywnego wpływu na stan techniczny urządzenia.

Ta ostatnia okoliczność jest ważna przy stosowaniu takich pomp do pompowania powietrza z pojemników zawierających wilgoć. Są one stosowane w klimatyzatorach i innych systemach chłodniczych, gdy system jest opróżniany przed napełnieniem ich freonem.

Płyta-obrotowa

Takie pompy mają cylindryczny korpus z starannie wypolerowaną powierzchnią wewnętrzną i wirnikiem wewnątrz. Ich osie nie pokrywają się, dlatego boczny luz ma inną wartość. Wirnik składa się ze specjalnych ruchomych płyt, które są dociskane przez sprężyny do korpusu i dzielą wolną przestrzeń na sektory o zmiennej objętości. Gdy silnik jest włączony, gazy wpadają w ruch w taki sposób, że zawsze powstaje podciśnienie w rurze wlotowej i nadciśnienie w połączeniu ciśnieniowym.

W celu zmniejszenia tarcia płyty są wykonane z materiałów przeciwciernych lub stosuje się specjalne oleje o niskiej lepkości. Pompy tego typu mogą wytwarzać wystarczająco silne podciśnienie, ale są wrażliwe na czystość pompowanej cieczy lub gazu, wymagają regularnego czyszczenia i zanieczyszczają produkt smarem.

Tłok membranowy

Korpus roboczy pomp tej zasady działania jest elastyczną membraną połączoną z mechanizmem dźwigniowym. Wykonany jest z nowoczesnych materiałów kompozytowych, odpornych na naprężenia mechaniczne. Jej krawędzie są trwale zamocowane w korpusie, a część środkowa pod działaniem napędu elektrycznego lub pneumatycznego zakrzywia się, naprzemiennie zmniejszając i zwiększając przestrzeń komory wewnętrznej.

Zmianom objętości towarzyszy zasysanie i wyrzucanie wchodzących gazów lub cieczy. Podczas współpracy w antyfazie dwóch membran zapewniony jest ciągły reżim pompowania. System zaworów reguluje prawidłowy rozkład i kierunek przepływu. Mechanizm nie ma obracających się lub trących części stykających się z pompowanym produktem.

Zalety takich pomp to:

  • brak zanieczyszczenia produktu smarem lub zanieczyszczeniami mechanicznymi;
  • pełna szczelność, eliminacja przecieków;
  • wysoka rentowność;
  • łatwość sterowania przepływem;
  • długotrwała praca w trybie suchym, która nie uszkadza konstrukcji;
  • Możliwość użycia napędu pneumatycznego do pracy w atmosferze wybuchowej.

Śruba

Zasada działania pomp śrubowych opiera się na przemieszczaniu cieczy lub gazu wzdłuż obracającej się śruby. Składają się z napędu, jednego lub dwóch wirników o konfiguracji śrubowej i stojana o odpowiednim kształcie. Wysoka precyzja w produkcji części nie pozwala pompowanej cieczy na odskoczenie. W rezultacie nadciśnienie jest generowane na wylocie pompy i podciśnienie na wylocie pompy.

Takie wyposażenie jest drogie ze względu na wysokie wymagania jakościowe. Nie można go długo utrzymywać na zasadzie "suchej".

Główne zalety takich pomp:

  • jednolity przepływ;
  • niski poziom hałasu;
  • zdolność do pompowania płynu za pomocą mechanicznych wtrąceń.

Vortex

Pompy próżniowe Vortex z ich wyglądem przypominają urządzenia wirówkowe . Mają także wirnik z łopatami obracającymi się na centralnym wale. Podstawowa różnica polega na umieszczeniu odbierającej rury odgałęzionej na zewnętrznym obwodzie kadłuba, a nie w pobliżu centralnej osi.

Minimalny odstęp między wirnikiem a obudową zapewnia stały ruch pompowanej cieczy w wymaganym kierunku. Jednostki tego typu są w stanie wytworzyć wystarczająco wysokie ciśnienie wtrysku i mają efekt samozasysania. Pompy te są łatwe w obsłudze, łatwe w naprawie i sprawdzają się podczas pompowania mieszanin gaz-ciecz, ale mają niską wydajność. Są wrażliwe na wnikanie mechanicznych zanieczyszczeń, które mogą prowadzić do szybkiego zużycia wirnika.

Produkcja własnej pompy próżniowej

Jeśli nie jesteś gotowy ponieść kosztów zakupu wyposażenia fabrycznego, spróbuj samodzielnie wykonać pompkę próżniową. Do pompowania powietrza z pojemnika o małej objętości można użyć strzykawki lekarskiej lub lekko zmodernizowanej ręcznej pompy rowerowej.

Rada! Przy częstym użytkowaniu i ewakuacji dużych statków wygodniej jest używać urządzeń z napędem elektrycznym.

Rozważ możliwość produkcji instalacji próżniowej ze starej sprężarki do lodówki. Jest już zaprojektowany do pompowania gazu i przy minimalnej naprawie może wytworzyć próżnię. Twoje działania będą niezwykle proste:

  • w pewnej odległości od kompresora wyciąć dwie rurki miedziane nadające się do tego za pomocą metalowej piły;
  • zdemontuj sprężarkę razem z obwodem zasilającym lub wymień ją na przekaźnik rozruchowy na nowy analogicznie do starego;
  • na rurze miedzianej, która pochodzi ze skraplacza, założyć durite wąż o odpowiedniej średnicy i połączyć go z drugim końcem z opróżnianą wydajnością;
  • dla szczelności połączenia można użyć zwykłego zacisku lub użyć skręcenia drutu stalowego;
  • połączyć pompę próżniową z siecią elektryczną i po uruchomieniu na wylocie powietrza z drugiej miedzianej rury, upewnij się, że działa ona prawidłowo.

Ważne! Sprężarka lodówki nie jest przeznaczona do pracy w wilgotnym środowisku, dlatego należy upewnić się, że nie ma wody.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: