- Uporaba vakuumskih črpalk
- Načelo delovanja vakuumskih črpalk
- Glavne vrste vakuumskih črpalk
- Samopostrežna izdelava vakuumske črpalke
Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Na različnih področjih človeške dejavnosti je potrebno ustvariti vakuum. Ta izraz označuje stanje plinske faze, katere tlak je pod atmosferskim tlakom. Izmeri se v milimetrih živega srebra ali pascala. Redčenje plinov nastane, ko je snov prisilno odstranjena iz naprav z omejenim volumnom. Tehnična naprava, izdelana za ta namen, se imenuje vakuumska črpalka. Uporablja se lahko samostojno ali vstopa v bolj zapletene sisteme.
Uporaba vakuumskih črpalk
Vakuum se pogosto uporablja v različnih tehničnih napravah. Omogoča znižanje vrelišča vode ali kemičnih tekočin, odstranjevanje plinov iz materialov, ki zahtevajo večjo homogenost sestave, za ustvarjanje sterilnih pogojev predelave in shranjevanja. Z majhnimi dimenzijami in ekonomično porabo energije vam sodobne vakuumske črpalke hitro dosežejo globoko stopnjo redčenja. Uporabljajo se v različnih procesih in dejavnostih:
- v sektorju rafiniranja nafte in kemične industrije, da ohranijo potrebne pogoje za reakcije in ločevanje nastalih mešanic;
- z odplinjanjem kovin in drugih materialov, da ustvarijo dele s homogeno strukturo in brez pore;
- v farmacevtski in tekstilni industriji za hitro sušenje izdelkov brez zvišanja temperature;
- v živilski industriji z embalažo mleka, sokov, mesa in ribjih izdelkov;
- v procesu evakuacije hladilne in druge opreme s povečanimi zahtevami za odsotnost vlage;
- za normalno delovanje avtomatskih transportnih vodov s pomočjo vakuumskih sesalcev kot prijemalke;
- na opremi industrijskih in raziskovalnih laboratorijev;
- v medicini za delovanje dihalnih aparatov in zobozdravstvenih pisarn;
- v tiskarstvu za pritrjevanje termalnih folij.
Načelo delovanja vakuumskih črpalk
Vakuum nastaja z mehanskim odstranjevanjem snovi iz zaprtega prostora. Tehnično se to uresničuje na različne načine. Načelo delovanja vakuumske črpalke tipa curka temelji na vbrizgavanju molekul plina s tokom vode ali pare, ki oddaja z veliko hitrostjo iz šobe iz ejektorja. Njegova shema vključuje povezavo stranske cevi, v kateri se ustvari vakuum.
Prednost te zasnove je odsotnost gibljivih delov, prikrajšanost pa je mešanje snovi in nizka učinkovitost.
V strojništvu se najpogosteje uporabljajo mehanski agregati . Delovanje vakuumske črpalke z rotirajočim ali gibljivim glavnim telesom je redno ustvarjanje razširjenega prostora znotraj ohišja, ga napolnite s plinom iz vstopne cevi in ga nato potisnite skozi izpust. Zasnova vakuumske črpalke je lahko zelo raznolika.
Glavne vrste vakuumskih črpalk
Pri izdelavi naprav za ustvarjanje vakuuma se uporabljajo kovinski in plastični materiali, ki so odporni na kemijsko delovanje črpalnega medija in imajo zadostno mehansko trdnost. Veliko pozornosti posvečamo natančnosti pritrditve sklopov in tesnosti kontaktnih površin, ki izključujejo povratni dotok plinov. Tukaj je seznam glavnih tipov vakuumskih črpalk, ki se razlikujejo po zasnovi in načinu delovanja.
Vodni obroč
Vakuumska črpalka vodnega obroča je ena od variant tekočih obročnih enot, ki za ustvarjanje raztopine uporabljajo kroženje čiste vode . Ima obliko cilindra z rotorjem, opremljenim z rezili, ki se vrtijo na osi, ki je premaknjena iz središča. Pred začetkom dela napolnite s tekočino.
Ko se motor zažene, rotor pospeši vodo vzdolž notranjih sten ohišja. Med njim in rotorjem se oblikuje v obliki srla vakuumske regije. Plin iz vstopne cevi črpalke se v njem vrti. Premikajoča se noži premikajo po gredi in se izvržejo skozi vtičnico. Enote te vrste se pogosto uporabljajo tudi za delno čiščenje plina zaradi intenzivnega stika z vodo.
Uporaba tekočine kot delovnega organa daje veliko prednosti.
- Voda, ki se vrti v prostoru med rotorjem in telesom črpalke, odpravlja možnost povratnega curka plina, ki nadomesti tesnila in zmanjša zahteve glede natančnosti delov.
- Vsi vrtljivi deli črpalke se neprestano splaknejo s tekočino, kar zmanjša trenje in izboljša toplotno disipacijo.
- Takšne naprave redko potrebujejo popravilo, imajo dolgo življenjsko dobo in porabijo minimalno električno energijo.
- Delo s plini, ki vsebujejo kapljice vode in majhne mehanske nečistoče, ne vpliva negativno na tehnično stanje opreme.
Slednja okoliščina je pomembna pri uporabi takih črpalk za črpanje zraka iz posod, ki vsebujejo vlago. Uporabljajo se za klimatske naprave in druge hladilne sisteme, ko sistem evakuirate pred polnjenjem s freonom.
Plate-vrtljivo
Takšne črpalke imajo cilindrično telo s previdno polirani notranjo površino in rotorjem znotraj nje. Njihove osi se ne ujemajo, zato ima stranski odmik drugačno vrednost. Rotor je sestavljen iz posebnih premičnih plošč, ki jih pritiskajo vzmeti na telo in razdelijo prosti prostor v sektorje spremenljive prostornine. Ko je motor vklopljen, plini pridejo v gibanje tako, da v dovodni cevi vedno nastane negativen tlak in nadtlak v tlačnem priključku.
Za zmanjšanje tornih plošč so narejeni iz materialov za zaščito pred korozijo ali pa se uporabljajo posebna olja z nizko viskoznostjo. Takšne črpalke lahko ustvarijo dovolj močan vakuum, vendar so občutljivi na čistost črpane tekočine ali plina, zahtevajo redno čiščenje in kontaminacijo proizvoda z maščobo.
Membranski bat
Delovno telo črpalk tega principa delovanja je fleksibilna membrana, povezana z vzvodnim mehanizmom. Izdelan je iz sodobnih kompozitnih materialov, odpornih na mehanske napetosti. Njegovi robovi so trdno pritrjeni v telesu, osrednji del pa pod vplivom krivulje električnega ali pnevmatskega pogona, ki izmenično zmanjšuje in povečuje prostor notranje komore.
Sprememba prostornine spremlja sesanje in iztekanje vhodnih plinov ali tekočin. Pri delu v antifazi dveh membran je zagotovljen neprekinjen črpalni režim. Sistem ventilov uravnava pravilno razporeditev in smer toka. Mehanizem nima vrtljivih ali drgnjenih delov v stiku s črpalnim izdelkom.
Prednosti takih črpalk so:
- brez kontaminacije proizvoda z mazivom ali mehanskimi nečistočami;
- popolno tesnjenje, odpravljanje puščanja;
- visoka donosnost;
- enostavnost nadzora pretoka;
- dolgoročno delovanje v suhem načinu, ki ne škoduje strukturi;
- Možnost uporabe pnevmatskega pogona za delovanje v eksplozivnem ozračju.
Vijak
Načelo delovanja vijačnih črpalk temelji na premiku tekočine ali plina vzdolž vrtljivega vijaka. Sestavljen je iz pogona, enega ali dveh rotorjev vijačne konfiguracije in statorja ustrezne oblike. Visoka natančnost pri izdelavi delov ne omogoča, da črpani medij skoči nazaj. Posledično se na izstopu iz črpalke ustvari presežni tlak in vakuum pri izstopu iz črpalke.
Takšna oprema je zaradi visoke zahteve po kakovosti draga. Dolgo časa ni mogoče vzdrževati na "suhi" osnovi.
Glavne prednosti takih črpalk:
- enakomeren pretok;
- nizka raven hrupa;
- sposobnost črpanja tekočine z mehanskimi vključki.
Vortex
Vortex vakuumske črpalke s svojo zasnovo spominjajo na centrifugalno opremo . Imajo tudi rotor z lopaticami, ki se vrtijo na osrednji gredi. Glavna razlika je v položaju cevi, ki prejema cev na zunanjem obodu trupa, in ne v bližini osrednje osi.
Najmanjši razmik med ročico in ohišjem zagotavlja stalno gibanje črpane tekočine v želeni smeri. Enote te vrste lahko ustvarijo dovolj visok tlak vbrizga in imajo samosesalni učinek. Te črpalke so enostavne za uporabo, jih je enostavno popraviti in se pri črpanju mešanic plinastih tekočin izkazalo, da imajo majhno učinkovitost. So občutljivi na vstop mehanskih nečistoč, kar lahko privede do hitro obrabe rotorja.
Samopostrežna izdelava vakuumske črpalke
Če niste pripravljeni nositi stroškov nakupa tovarne, poskusite sami izdelati vakuumsko črpalko. Za črpanje zraka iz majhnega vsebnika za posodo lahko uporabite medicinsko brizgo ali rahlo modernizirano ročno črpalko za kolesa.
Nasvet! S pogosto uporabo in evakuacijo velikih plovil je bolj primerno uporabljati naprave z električnim pogonom.Razmislite o možnosti izdelave vakuumske naprave iz starega hladilnega kompresorja. Je že zasnovan za črpanje plina in z minimalnim popravilom lahko ustvari vakuum. Vaši ukrepi bodo zelo preprosti:
- na določeni razdalji od kompresorja, odrežite dve bakreni cevi, primerni za to s kovinsko žico;
- razstavite kompresor skupaj z napajalnim krogotokom ali ga zamenjate z izhodnim relejem z novim, analogno s starim;
- na bakreno cev, ki je prišla iz kondenzatorja, postavite duritno cev s primernim premerom in jo povežite z drugim koncem z izpuščeno prostornino;
- za tesnjenje povezave lahko uporabite običajno objemko ali uporabite zvijanje jeklene žice;
- priključite vakuumsko črpalko v električno omrežje in po zagonu na izpustu iz druge bakrene cevi zagotovite, da deluje pravilno.
Pomembno! Kompresor hladilnika ni namenjen za delovanje v vlažnem okolju, zato morate zagotoviti, da ne dobi vode.