Вакуумна помпа, устройство, чийто принцип на работа ще бъде описан по-долу, е оборудване, което се използва за изпомпване и отстраняване на пари или газове до предварително определено ниво на налягане. Последният се нарича още водопроводен вакуум.
Развитието на вакуумната технология започва през 1643 г. По това време за първи път е измерено атмосферното налягане. През втората половина на 19 век човечеството навлиза в технологичния етап на създаване на вакуумно оборудване и устройства. Това се дължи на появата на живачната бутална помпа, която се случи през 1862 г.
Принцип на работа
Принципът на вакуумната помпа е, че изпомпването се осигурява чрез промяна на обема на работната камера. Такива обемни помпи се използват за получаване на предварително изпразване, което се нарича преден вакуум. Те включват помпи:
- въртящ се;
- течен пръстен;
- взаимно.
Най-популярните във вакуумната технология са ротационните помпи. Акоговорим за високовакуумни помпи, тогава те трябва да включват турбомолекулярни, пароструйни и парно-маслени помпи. Молекулните помпи се произвеждат чрез прехвърляне на газови молекули на движение от твърда, парна или течна повърхност, последната от които се движи с висока скорост.
Те включват ежектор, водна струя, дифузия, молекулярни устройства със същата посока на движение на повърхности и газови молекули. Същият клас включва турбомолекулярни агрегати, при които движението на твърдите повърхности на инжектирания газ става взаимно перпендикулярно.
Допълнително за характеристиките на произведението
Ако се интересувате от принципа на работа на вакуумната помпа, трябва да се запознаете с тази тема по-подробно. Този процес не е толкова лесен, колкото може да изглежда на пръв поглед. Трябва да започнем с факта, че анализът на вътрешната структура на такива агрегати, които създават вакуум, показва, че почти всички устройства от този тип работят на принципа на изместване, което може да се сравни с принципа на помпите с положителен обем. Използват се за изпомпване на продуктите от разлагането на различни смеси и вода.
Създаденият вакуум или по-скоро неговата стойност зависи от херметичността на пространството, която възниква поради работата на механизмите на помпата, сред тях трябва да се подчертае:
- колела;
- специални вложки;
- шпули.
Принципът на работа на вакуумната помпа е, че уредът трябва да отговаря на две условия, първото от които се изразява внамаляване на налягането в затворено пространство, докато второто се състои в изпълнението на предишното условие за определен период от време. Важно е обаче последователността от условия да бъде запазена.
Когато газовата среда се поема от оборудването и налягането не е намалено до желаната стойност, тогава ще е необходимо използването на апарат за форвакуум. Това от своя страна ще намали налягането на газообразната среда. Този принцип предполага възможността за серийно свързване на помпи.
Принципът на работа на вакуумната помпа трябва да включва използването на вакуумно масло, което елиминира изтичането на газ през пролуките на триещите се части. Благодарение на използването на масло е възможно да се уплътнят и напълно да се затворят пролуките. Това масло действа като отличен лубрикант.
Roots помпено устройство
Принципът на работа на ротационната вакуумна помпа беше описан по-горе, но можете да намерите информация за нейното устройство в този раздел. Тези помпи могат да бъдат категоризирани като ротационни вакуумни помпи с положителен обем, които работят на сухо. Сред основните компоненти на оборудването трябва да се подчертае:
- двигател;
- изход;
- лабиринтни уплътнения;
- байпасен клапан;
- индикатор за нивото на маслото;
- фиксиран лагер;
- хлабав лагер;
- смукателна камера;
- изход за масло;
- изпускателен канал.
Лагерите на вала са разположени на две странични повърхностиротор. За да се осигури неравномерно термично разширение между буталото и корпуса, те са проектирани като фиксирани лагери и уплътняващи вътрешни пръстени от различни страни. Лагерите са обработени с масло, което се впръсква от калниците. Задвижващият вал е изведен и изолиран с пръстени на вала на радиатора.
Пръстените са изработени от FKM и след това се смазват с уплътнително масло. Пръстените, разположени на ръкава, са необходими за защита на вала, между другото, те могат да бъдат заменени, ако е необходимо. Ако се изисква херметично уплътнение отвън, оборудването може да се задвижва с помощта на съединител с чаша и магнити.
VVN и как работи
Принципът на работа на вакуумната помпа VVN също се основава на създаване на среда за засмукване на пари и газове. Основната единица на такива устройства е кръгъл барабан, в който има ротор с остриета. Когато роторът започне да се върти, водата се притиска към стените на барабана под действието на центробежна сила. В резултат на това се образува пръстен.
Роторът е далеч от центъра, благодарение на това под него се образува кухина, която е разделена на клетки с различен обем. Когато клетката е на ръба на кухината, тя има малък обем, който се нарича смукателен прозорец. Въпреки това, по време на въртене обемът се увеличава и в това състояние газът се засмуква. Обемът става максимален и роторът прави друг кръг. От това става ясно, че принципът на действие в този случай се основава нацентробежна сила.
Принципът на действие на вакуумната помпа за двигателя
Принципът на работа на дизеловата вакуумна помпа може да представлява интерес за автомобилиста. В сравнение с бензиновите двигатели, където има дросел и възможност за създаване на вакуум за използване с различни цели, дизеловият двигател няма дросел, както и описаната по-горе възможност. Следователно при дизеловите двигатели се използва помпа за създаване на вакуум. Допълва се от ексцентрично монтиран ротор с подвижно пластмасово острие, разделящо кухината на две части.
Допълнителни нюанси
Когато роторът се върти и острието се движи в него, една част от кухината се увеличава по обем, докато другата част намалява. Всмукването на въздух от вакуумната система става от едната страна на засмукване и след това въздухът се изтласква през канала.
Използва се за охлаждане на структурни компоненти. Маслото се подава през канала, минава по главата на цилиндъра и след това влиза в помпата. Маслото се използва не само за смазване, но и за уплътняване на острието в работната кухина. Задвижването се осъществява от коляновия и разпределителния вал, като в последния случай помпата се комбинира с горивната помпа на системата.
Принципът на водната помпа
Принципът на работа на вакуумната водна помпа е процесътизместване. По време на работа водата се изпомпва в резултат на промяна на параметрите на работната камера. Обемът на вакуума е свързан с нивото на херметичност на работното пространство, което се регулира, което ви позволява да намалите или увеличите налягането на определено място до желаната стойност.
Вакуумната помпа за вода, чийто принцип на работа може да представлява интерес за потребителя, като правило има цилиндрична форма. Вътре има работно колело или вал с колело, което има специални остриета. Работното колело действа като основен елемент. Колелото се върти в корпус, който е пълен с работен флуид. В резултат на ротационни движения лопатките улавят вода, която се разпространява по стените. Има центробежна сила, която провокира появата на пръстен от течността. Вътре се образува свободно пространство, което се нарича вакуум.
Характеристики на вакуумната помпа
Вакуумните водни помпи имат определени характеристики, сред които трябва да бъдат подчертани:
- нисък шум и вибрации;
- висока производителност;
- висока структурна якост;
- добро водоснабдяване и скорост на изпомпване;
- високо начално налягане;
- устойчив.
Допълнителна отличителна черта е изотермичното запечатване. Устройството перфектно се справя с изпомпването на газове и пари, а също така е в състояние да отстранява течности, като го прави едновременно. Доста често такова оборудване има вграден сепаратор за мръсотия.
Принцип на работа на ротационната помпа
Вакуумните помпи с ротационни лопатки, които работят на принципа на изместващо действие, са оборудване с маслено уплътнение. Системата се състои от:
- калъф;
- острие;
- нецентрален ротор;
- влизане и излизане.
Уплътнението е монтирано на изпускателния клапан, който е проектиран като вакуумен предпазен клапан. По време на работа е в отворено състояние. Работната камера е разположена вътре в корпуса, а лопатките на ротора разделят камерата на две отделения, различни по обем. Веднага след като устройството се включи, газът ще тече в разширителната камера, докато не бъде блокиран от второто острие.
Какво още трябва да знаете за работата с ротационна помпа
Газът вътре се компресира, докато клапанът за освобождаване под налягане се отвори. Ако се използва газов баласт, се отваря външен отвор, през който газът се изпуска в смукателната камера, разположена от предната страна. Такова оборудване има второ име - маслена вакуумна помпа, принципът на работа на това устройство е описан по-горе. Маслото действа като работен флуид, който изпълнява няколко функции. Той смазва подвижните части и запълва пространството под изпускателния клапан. Пълен с масло и тесни пролуки между изхода и входа. Работната течност запечатва пролуката между работната камера и лопатките, осигурявайки оптимален температурен баланс чрез топлообмен.
Заключение
Вакуумните помпи също могат да бъдат класифицирани според физическите принципиработа по свързване и транспортиране на газ. Последните транспортират частиците или работния обем. Някои видове вакуумни помпи предполагат молекулярния поток на прехвърленото вещество, други - ламинарни. Ако говорим за механични помпи, тогава те могат да бъдат разделени на молекулярни и обемни.
