Arten von Vakuumpumpen und deren Funktionsweise

In verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit ist ein Vakuum erforderlich. Dieser Begriff beschreibt den Zustand der Gasphase, deren Druck unter Atmosphärendruck liegt. Es wird in Millimetern Quecksilber oder Pascal gemessen. Die Verdünnung von Gasen tritt bei der erzwungenen Entfernung von Substanzen aus Geräten mit begrenztem Volumen auf. Das dafür ausgelegte technische Gerät wird Vakuumpumpe genannt. Es kann unabhängig verwendet werden oder in komplexere Systeme einsteigen.

Geltungsbereich von Vakuumpumpen

Vakuum wird häufig in verschiedenen technischen Geräten eingesetzt.Sie können den Siedepunkt für Wasser oder chemische Flüssigkeiten reduzieren, Gase aus Materialien entfernen, die eine erhöhte Homogenität der Zusammensetzung erfordern, um sterile Verarbeitungs- und Lagerungsbedingungen zu schaffen. Moderne Vakuumpumpen ermöglichen bei geringen Abmessungen und sparsamem Energieverbrauch einen schnellen Grad an Verdünnung. Sie werden in verschiedenen Prozessen und Tätigkeitsbereichen eingesetzt:

• in der Raffinerie- und chemischen Industrie, um die notwendigen Bedingungen für die Reaktionen und die Trennung der resultierenden Gemische aufrechtzuerhalten;
• beim Entgasen von Metallen und anderen Materialien zur Erzeugung von Teilen mit homogener Struktur und ohne Poren;
• in der Pharma- und Textilindustrie zur schnellen Trocknung von Produkten ohne Temperaturerhöhung;
• in der Lebensmittelindustrie zum Verpacken von Milch, Saft, Fleisch und Fischprodukten;
• beim Staubsaugen von Kühlgeräten und anderen Geräten mit erhöhten Anforderungen an das Fehlen von Feuchtigkeit;
• für die normale Funktionsweise von automatischen Förderstrecken unter Verwendung von Vakuumsaugern als Greifer;
• an der Ausrüstung von Produktions- und Forschungslabors;
• in der Medizin während des Betriebs von Atemgeräten und Zahnarztpraxen;
• im Druck zum Fixieren von Thermofilmen.

Das Funktionsprinzip von Vakuumpumpen

Vakuum wird durch mechanisches Entfernen einer Substanz aus einem geschlossenen Raum erzeugt. Technisch wird dies auf verschiedene Weise umgesetzt. Arbeitsprinzip Strahlpumpe Vakuumpumpe basierend auf dem Mitreißen von Gasmolekülen durch den Fluss von Wasser oder Dampf, der mit hoher Geschwindigkeit aus der Ejektordüse ausgestoßen wird. Sein Schema sieht die Verbindung des Seitenabzweigrohrs vor, in dem ein Vakuum erzeugt wird.

Der Vorteil dieser Konstruktion ist das Fehlen beweglicher Teile, und der Nachteil ist das Mischen der Substanzen und die geringe Effizienz.

In der Technik am häufigsten mechanische Einheiten. Der Betrieb einer Vakuumpumpe mit einem rotierenden oder beweglichen hin- und herbeweglichen Hauptteil besteht darin, periodisch einen sich ausdehnenden Raum innerhalb des Gehäuses zu schaffen, ihn mit Gas aus dem Aufnahmerohr zu füllen und dann durch den Auslass herauszuschieben. Die konstruktive Vorrichtung der Vakuumpumpe zur gleichen Zeit kann sehr unterschiedlich sein.

Haupttypen von Vakuumpumpen

Bei der Herstellung von Vakuumerzeugungsgeräten werden Metall- und Kunststoffmaterialien verwendet, die gegen die chemischen Einwirkungen des Fördermediums beständig sind und ausreichende mechanische Festigkeit besitzen. Viel Aufmerksamkeit wird auf die Genauigkeit des Anbringens der Knoten und die Dichtheit der Kontaktoberflächen gelegt, wodurch das Zurückströmen von Gasen vermieden wird. Hier eine Liste der wichtigsten Arten von Vakuumpumpen, die sich in Aufbau und Funktionsprinzip unterscheiden.

Wasserring

Die Wasserring-Vakuumpumpe ist eine der Optionen für Flüssigkeitsring-Einheiten, um ein Vakuum zu erzeugen reiner Wasserkreislauf. Es hat die Form eines Zylinders mit einem Rotor mit Schaufeln, die sich auf einer Welle drehen, die von der Mitte versetzt ist. Vor dem Start wird es mit Flüssigkeit gefüllt.

Beim Starten des Motors beschleunigt das Laufrad das Wasser entlang der Innenwände des Gehäuses. Zwischen ihm und dem Rotor ist ein sichelförmiger Vakuumbereich gebildet. Es strömt Gas aus dem Pumpeneingang. Bewegliche Klingen bewegen sie entlang der Welle und werfen sie durch den Auslass. Aggregate dieses Typs werden häufig auch verwendet. zur teilweisen Gasreinigung aufgrund seines intensiven Kontakts mit Wasser.

Die Verwendung von Fluid als Arbeitskörper bietet viele Vorteile.

1. Wasser, das sich in dem Raum zwischen dem Rotor und dem Pumpengehäuse dreht, eliminiert die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Durchbruchs von Gas, ersetzt Dichtungen und verringert die Anforderungen an Präzisionsteile.
2. Alle rotierenden Teile der Pumpe werden ständig von Flüssigkeit gespült, was die Reibung verringert und die Wärmeabfuhr verbessert.
3. Solche Geräte sind selten reparaturbedürftig, langlebig und verbrauchen wenig Strom.
4. Das Arbeiten mit Gasen, die Wassertropfen und kleine mechanische Verunreinigungen enthalten, beeinträchtigt den technischen Zustand des Geräts nicht.

Der letzte Umstand ist wichtig, wenn solche Pumpen zum Pumpen von Luft aus feuchtigkeitshaltigen Tanks verwendet werden. Sie werden für Klimaanlagen und andere Kühlgeräte verwendet, wenn das System evakuiert wird, bevor sie mit Freon gefüllt werden.

Drehschieber

Solche Pumpen haben einen zylindrischen Körper mit einer sorgfältig polierten Innenfläche und einem darin befindlichen Rotor. Ihre Achsen stimmen nicht überein, daher hat das seitliche Spiel eine andere Größe. Der Rotor enthält spezielle Platten bewegen, die von den Federn an den Körper gedrückt werden und den freien Raum in Sektoren mit variablem Volumen unterteilen. Wenn der Motor eingeschaltet wird, beginnen die Gase sich so zu bewegen, dass im Ansauganschluss immer ein Unterdruck und im Druckkopf ein Überdruck entsteht.

Zur Reduzierung werden Reibungsplatten hergestellt reibungsmindernde Materialien oder verwenden Sie spezielle Öle mit niedriger Viskosität. Pumpen dieses Typs sind in der Lage, ein ausreichend starkes Vakuum zu erzeugen, sie sind jedoch empfindlich gegenüber der Reinheit der gepumpten Flüssigkeit oder des Gases, erfordern eine regelmäßige Reinigung und verunreinigen das Produkt mit Spuren von Schmiermittel.

Membrankolben

Der Arbeitskörper der Pumpen dieses Wirkprinzips ist flexible Membranmit einem Hebelmechanismus verbunden. Es besteht aus modernen Verbundwerkstoffen, die gegen mechanische Belastungen beständig sind. Seine Kanten sind im Gehäuse fest fixiert, und der zentrale Teil wird unter der Wirkung eines elektrischen oder pneumatischen Stellglieds gebogen, wodurch der Raum der inneren Kammer abwechselnd verkleinert und vergrößert wird.

Die Volumenänderung geht mit der Absorption und dem Ausstoß von einströmenden Gasen oder Flüssigkeiten einher.Wenn Sie in der Gegenphase von zwei Membranen zusammenarbeiten, ist ein kontinuierlicher Übertragungsmodus verfügbar. Das Ventilsystem steuert die ordnungsgemäße Verteilung und Strömungsrichtung. Der Mechanismus hat keine rotierenden oder reibenden Teile in Kontakt mit dem gepumpten Produkt.

Zu die Vorteile solcher Pumpen sollte umfassen:

• keine Verunreinigung des Produkts durch Fett oder mechanische Verunreinigungen;
• volle Dichtheit, Beseitigung von Leckagen;
• hohe Rentabilität;
• Leichtigkeit der Flusskontrolle;
• Langzeitbetrieb im Trockenmodus, der die Struktur nicht beschädigt;
• die Fähigkeit, einen pneumatischen Stellantrieb zum Arbeiten in einer explosionsgefährdeten Umgebung zu verwenden.

Schraube

Das Funktionsprinzip von Schraubenpumpen basiert auf Flüssigkeit oder Gas entlang einer rotierenden Schnecke verdrängen. Sie bestehen aus einem Antrieb, einem oder zwei Rotoren mit schraubenförmiger Konfiguration und einem entsprechend geformten Stator. Die hochpräzise Fertigung von Teilen lässt das Fördermedium nicht zurückrutschen. Dadurch entsteht am Pumpenausgang ein Überdruck und am Einlass ein Unterdruck.

Eine solche Ausrüstung ist aufgrund der hohen Qualitätsanforderungen der Herstellung nicht billig.Im "trockenen" Modus kann es nicht lange aufbewahrt werden.

Die Hauptvorteile solcher Pumpen:

• Gleichmäßigkeit des Flusses;
• niedriger Geräuschpegel;
• die Fähigkeit, Flüssigkeit mit mechanischen Einschlüssen zu pumpen.

Wirbeln

Wirbelvakuumpumpen mit ihrem Design ähneln Zentrifugalausrüstung. Sie haben auch ein Laufrad mit auf einer zentralen Welle rotierenden Flügeln. Der Hauptunterschied liegt in der Lage des Aufnahmerohrs am Außenumfang des Gehäuses und nicht im Bereich der Mittelachse.

Der Mindestabstand zwischen Laufrad und Gehäuse gewährleistet eine gleichmäßige Bewegung der gepumpten Flüssigkeit in die gewünschte Richtung. Einheiten dieser Art können einen ausreichend hohen Auslassdruck erzeugen und wirken selbstansaugend. Diese Pumpen sind einfach zu bedienen, leicht zu reparieren und haben sich beim Pumpen von Gas-Flüssigkeits-Gemischen bewährt, weisen jedoch einen geringen Wirkungsgrad auf. Sie sind empfindlich gegen das Eindringen mechanischer Verunreinigungen, die zu einem schnellen Verschleiß des Laufrads führen können.

Unabhängige Herstellung einer Vakuumpumpe

Wenn Sie nicht bereit sind, die Kosten für den Kauf von Fabrikausrüstung zu tragen, versuchen Sie, eine Vakuumpumpe mit Ihren eigenen Händen herzustellen.Zum Pumpen von Luft aus einem Tank mit kleinem Volumen kann es nützlich sein medizinische Spritze oder eine leicht aufgerüstete Handradpumpe.

Betrachten Sie die Herstellung einer Vakuumeinheit. vom Kompressor des alten Kühlschranks. Es ist bereits für das Pumpen von Gas ausgelegt und kann mit minimalen Reparaturen ein Vakuum erzeugen. Ihre Aktionen werden extrem einfach sein:

• in einiger Entfernung vom Kompressor mit einer Metallsäge zwei dafür geeignete Kupferrohre aus Metall schneiden;
• Demontieren Sie den Kompressor zusammen mit dem Stromversorgungskreis oder ersetzen Sie ihn durch das neue Starterelais, und zwar analog zum alten.
• Auf dem Kupferrohr, das vom Kondensator abging, einen Durite-Schlauch mit einem geeigneten Durchmesser aufsetzen und ihn mit dem anderen Ende an einen vakuumisierten Behälter anschließen.
• Für die Dichtheit können Sie einen normalen Clip oder eine Drehung aus Stahldraht verwenden.
• Schließen Sie die Vakuumpumpe an das Stromnetz an und stellen Sie nach dem Starten der Luft aus dem zweiten Kupferrohr sicher, dass sie ordnungsgemäß funktioniert.

Es ist wichtig! Der Kompressor des Kühlschranks ist nicht für den Betrieb in feuchter Umgebung vorgesehen, deshalb muss sichergestellt werden, dass kein Wasser darauf gelangt.