Пристрій вакуумного насоса і принцип роботи


Прилади, розраховані на відкачування газів або парів з замкнутих резервуарів для створення там вакууму, називаються вакуумними насосами. Їх класифікують виходячи з особливостей дії. У даній статті ми поговоримо про будову цих агрегатів і розкриємо принцип роботи установок.

  • Як працюють вакуумні насоси?
  • Загальний принцип дії
  • Особливості заміни
  • Як функціонує водокольцевой механізм?
  • Особливості функціонування дизельного насоса
  • Вибираємо насос
  • Оцінювані параметри

Як працюють вакуумні насоси?

пристрій вакуумного насоса

Вакуумний насос елімінує пар, газ або повітря з робочої камери

Вакуумний насос елімінує пар, газ або повітря з робочої камери. З їх поступовим відкачуванням настає зміна площин, що стимулює перерозподіл молекул речовини видаляється в необхідних напрямах. Особливості функціонування конкретних вакуумних механізмів залежать безпосередньо від типу агрегату.

Загальний принцип дії

вакуумний насос принцип роботи

Принцип роботи вакуумних насосів передбачає маніпуляції з тиском і об'ємом робочої камери

Принцип роботи вакуумних насосів передбачає маніпуляції з тиском і об'ємом робочої камери. Із зміною даних характеристик тиск в насосі знижується. У результаті простір заповнюється частковим або повноцінним вакуумом.

Важливо! Молекули в газоподібному або рідкому стані незмінно направляються до областях низького тиску. Це головний фактор, що гарантує нормальну роботу вакуумного пристрою. Тиск знижується при заборі газу із замкнутого простору у встановлені часові інтервали.

Робота основного кількості вакуумних насосів залежить від дії принципу витіснення. Обсяг вакууму, отриманого таким чином, прямо залежить від рівня герметичності робочого простору. Її забезпеченням займаються робочі елементи самого насоса (колеса, золотники, пластини).

Іноді вакуумний агрегат здатний здійснити забір газового середовища, але його зусиль не достатньо для пониження тиску до необхідного рівня. Тоді використовують форвакуумний механізм. Він гарантує досягнення потрібних показників. В такому випадку схема роботи така ж, як і при послідовному з'єднанні насосів. Якщо вакуумний механізм може знизити тиск, але не здатний задати необхідну швидкість забору, потрібно підключити ще один агрегат. За приклад беруть схему паралельного з'єднання.

Особливості заміни

вакуумні насоси принцип роботи

Заміну вакуумного пристрою виробляють на підставі деяких принципів

Заміну вакуумного пристрою проводять на підставі таких принципів:

  1. Механізм для заміни або їх комбінація повинні мати продуктивність з показниками відповідними характеристиками замінного агрегату при рівнозначних умовах всмоктування.
  2. Замінює механізм або комбінація повинні гарантувати забезпечення необхідного обсягу вакууму.

До заміни пристрою нерідко висувають ряд додаткових вимог, серед яких особливе місце займають:

  • Стійкість матеріалів до впливу агресивного середовища;
  • Відсутність ризиків змішування несприятливого середовища з газом або рідиною.

Вакуумні водокільцеві насоси найкраще функціонують в парі з гідравлічними. Вони використовуються в якості допоміжного обладнання для забезпечення працездатності великих відцентрових насосів. З їх допомогою на насосних станціях встановлюється «самовсмоктуючий режим». Економія витрат досягається за рахунок відносно невеликої заглубленности механізмів. Коли час запуску не критично, використовують агрегат більш повільний, чим замінити пристрій.

Важливо! Серійний водокольцевой насос, який застосовується за стандартною схемою, абсолютно не підходить для відкачування токсичного газу, оскільки останній може з'єднатися з баластної рідиною.

Як функціонує водокольцевой механізм?

пристрій вакуумного насоса

Водокільцеві насоси відносяться до найбільш популярним видам групи

Водокільцеві насоси відносяться до найбільш популярним видам групи. В якості робочої рідини найчастіше виступає вода, значно рідше використовують тосол, масло, кислоти, луги та інші речовини. Відкидання рідини відбувається за сприяння ротора, оснащеного лопатками.

Принцип роботи досить простий, його можна викласти в кількох абзацах. Ротор, розташоване ексцентрично, знаходиться в циліндричному корпусі, частково заповненому рідиною. Речовина переміщується по корпусу з допомогою лопаток. У результаті всередині корпусу формується кільце рідини.

Важливо! Робочою порожниною даного агрегату вважають серпообразное простір, яке виникає за межами рідинного кільця. Лопатки робочого колеса розділяють простір на клітинки.

При стисненні газу, тепло відводиться до рідини. Її необхідно періодично змінювати в зв'язку з постійним нагрівом. Рідина надходить крізь гідравлічне ущільнення в районі валу або всмоктуючий патрубок. Видаляється вона разом з газом через нагнітальні вікна.

Важливо! Водокільцеві насоси надзвичайно прості в експлуатації, складаються з малої кількості елементів.

Особливості функціонування дизельного насоса

вакуумний насос принцип роботи

Вакуумний насос потрібен для створення розрідження в дизельних двигунах

Вакуумний насос потрібен для створення розрідження в дизельних двигунах. Агрегат оснащений ротором, який містить рухому просторову лопать, що розділяє робочу порожнину на дві частини.

Ротор встановлений ексцентрично. При його обертанні і одночасному переміщенні лопатей, одна частина робочої порожнини збільшується, в той час як інша – зменшується. На стороні всмоктування повітря забирається з системи, поступово вытесняясь в спеціальний прохід.

Важливо! Його часто використовують для охолодження окремих елементів двигуна.

Через спеціальний канал від головки циліндрів до насосу двигуна подається масло. Воно змащує і ущільнює лопаті, розташовані в робочій частині. В якості приводу виступає колінчастий або розподільний вал. Як бачите, принципи роботи водокільцевого і дизельного насоса не має багато відмінностей.

Вибираємо насос

вакуумні насоси принцип роботи

Пристрій і принцип дії вакуумного насоса безпосередньо залежить від поставлених перед ним завдань

Пристрій і принцип дії вакуумного насоса безпосередньо залежить від поставлених перед ним завдань. За останні десятиліття було придумано безліч схем і створено чимало різновидів подібних агрегатів, які нині активно використовуються в промисловості та побуті. Природно, побутові моделі відрізняються більш слабкими характеристиками, мають відносно невеликі габарити. Найчастіше їх використовують для відкачування води.

Маніпуляції з робочою камерою дозволяють апарату перекачувати величезні кількості рідини за мінімальний час. Втім, це далеко не все, на що здатне вакуумне обладнання. Взяти, приміром, контейнери з насосом, призначені для тривалого зберігання продуктів після герметизації.

Оцінювані параметри

пристрій вакуумного насоса

Механізм вибирають на підставі головних технічних характеристик

Механізм вибирають на підставі головних технічних характеристик:

  • Граничний вакуум;
  • Швидкість відкачування;
  • Початковий тиск (попередній вакуум);
  • Максимальне випускний тиск;
  • Рівень продуктивності.

Початковим вважають той рівень тиску, при якому механізм починає нормальну роботу, створюється біля виходу насоса. Граничні показники тиску вхідного перерізу, з якими апарат підтримує номінальну швидкість дії, вважають максимальним робочим тиском.

Максимальне випускний тиск – це найбільша величина тиску з боку випускного патрубка. Деякі механізми не здатні виводити в атмосферу відкачаний газ. Для їх успішного функціонування з боку випуску створюють форвакуум. Якщо мова йде про граничний або кінцевому тиску, мається на увазі показник, що вимірюється в щільно закритій ємності, яка не виділяє парів або газів. Перераховані типи тиску прийнято вимірювати в Па.

Швидкість відкачування визначають за допомогою вимірювання обсягів газу, що проходять через випускний патрубок при стандартному рівні тиску. Принцип підвищення/зниження – швидкість відкачування змінюється у відповідності зі зміною тиску. Продуктивність обчислюють шляхом множення тиску на швидкість відкачування.

При виборі насоса звертають увагу не тільки на основні параметри, але і на додаткові:

  • Число оборотів;
  • Показники витрати охолоджуючої води;
  • Кількість ступенів відкачування;
  • Споживана потужність двигуна;
  • Об'єм робочої рідини;
  • Розміри насоса.