Tyhjiöpumppujen tyypit ja niiden toimintaperiaate

Ihmisen toiminnan eri aloilla tarvitaan tyhjiö. Tämä termi kuvaa kaasufaasin tilaa, jonka paine on alle ilmakehän. Se mitataan elohopean tai paskalien millimetreinä. Kaasujen laimentaminen tapahtuu aineiden pakotettua poistamista varten rajoitetusta tilavuudesta. Tätä tarkoitusta varten suunniteltu tekninen laite on nimeltään tyhjiöpumppu. Sitä voidaan käyttää itsenäisesti tai tehdä monimutkaisempia järjestelmiä.

Tyhjiöpumppujen laajuus

Tyhjiötä käytetään laajasti erilaisissa teknisissä laitteissa. Se mahdollistaa veden tai kemiallisten nesteiden kiehumispisteen vähentämisen, kaasujen poistamiseksi materiaaleista, jotka vaativat koostumuksen lisääntynyttä homogeenisuutta, steriilien käsittely- ja varastointiolosuhteiden luomiseen. Pienillä mitoilla ja taloudellisilla energiankulutuksilla moderni tyhjiöpumppu mahdollistaa nopean tyhjöasteen saavuttamisen. Niitä käytetään useissa eri prosesseissa ja toiminta-alueilla:

• öljynjalostus- ja kemianteollisuudessa säilytetään tarvittavat olosuhteet reaktioiden ja tuloksena olevien seosten erottamiseksi;
• metallien ja muiden materiaalien kaasunpoistossa sellaisten osien muodostamiseksi, joilla on homogeeninen rakenne ja huokosten puuttuminen;
• lääketeollisuudessa ja tekstiiliteollisuudessa tuotteiden nopeaa kuivaamista ilman lämpötilan nostamista;
• elintarviketeollisuudessa maidon, mehun, lihan ja kalatuotteiden pakkaamiseen;
• kylmälaitteiden ja muiden laitteiden imurointiprosessissa, jossa on enemmän vaatimuksia kosteuden puuttumiselle;
• automaattisten kuljetinlinjojen normaaliin toimintaan, joissa käytetään imutyynyjä tarttimina;
• tuotanto- ja tutkimuslaboratorioiden laitteissa;
• lääketieteessä hengityslaitteiden ja hammaslääkärin toimistojen aikana;
• painatuksessa lämpömuovien kiinnittämiseksi.

Tyhjiöpumppujen toimintaperiaate

Tyhjiö luodaan poistamalla mekaanisesti aine suljetusta tilasta. Teknisesti tämä toteutetaan eri tavoin. Toimintaperiaate suihkupumpun tyhjöpumppu Se perustuu kaasumolekyylien ablaatioon veden tai höyryn virtauksella, joka poistetaan suurella nopeudella ejektorin suuttimesta. Sen kaavio tarjoaa sivupistorasian, jossa luodaan tyhjiö.

Tämän rakenteen etuna on liikkuvien osien puuttuminen, ja haittana on aineiden sekoittaminen ja alhainen tehokkuus.

Tekniikassa yleisin mekaaniset yksiköt. Tyhjiöpumpun, jossa on pyörivä tai liikkuva edestakaisin pääosa, toiminta muodostaa jaksottaisesti laajenevan tilan muodostamisen kotelon sisälle, täyttämällä sen kaasulla vastaanottoputkesta ja työntämällä sen sitten ulos ulostulon kautta. Tyhjiöpumpun rakentava laite voi samanaikaisesti olla hyvin erilainen.

Tyhjiöpumppujen päätyypit

Valmistettaessa laitteita tyhjiön luomiseksi käytetään metalli- ja muovimateriaaleja, jotka kestävät pumpatun väliaineen kemiallisia vaikutuksia ja joilla on riittävä mekaaninen lujuus. Paljon huomiota kiinnitetään solmujen asennuksen tarkkuuteen ja kosketuspintojen tiiviyteen poistamalla kaasujen käänteinen liukuminen.Tässä on luettelo tyhjiöpumppujen päätyypeistä, jotka poikkeavat suunnittelusta ja toimintaperiaatteesta.

Vesirengas

Vesirenkaan tyhjiöpumppu on yksi nestemäisten rengasyksiköiden vaihtoehdoista tyhjiön luomiseksi puhdasta vettä. Se muodostaa sylinterin, jossa on roottori, jossa on terät, joka pyörii keskeltä siirrettyä akselia pitkin. Ennen aloittamista se on täynnä nestettä.

Moottoria käynnistettäessä juoksupyörä kiihdyttää vettä kotelon sisäseinämiä pitkin. Sen ja roottorin väliin muodostuu sirppimäinen tyhjiöalue. Se huuhtelee kaasua pumpun sisääntulosta. Liikkuvat terät siirtävät sitä akselia pitkin ja heittävät sen ulostulon läpi. Tämän tyyppisiä aggregaatteja käytetään usein myös. osittaiseen kaasunpuhdistukseen johtuu sen voimakkaasta kosketuksesta veden kanssa.

Nesteen käyttö työkappaleena tarjoaa monia etuja.

1. Roottorin ja pumppukotelon välissä pyörivässä vedessä poistetaan kaasun uudelleen läpäisemisen todennäköisyys, tiivisteiden korvaaminen ja tarkkuusosia koskevien vaatimusten vähentäminen.
2. Kaikki pumpun pyörivät osat pestään jatkuvasti nesteellä, mikä vähentää kitkaa ja parantaa lämmönpoistoa.
3. Tällaiset laitteet tarvitsevat harvoin korjausta, niillä on pitkä käyttöikä ja kuluttaa vähintään sähköä.
4. Työ vesipisaroita ja pieniä mekaanisia epäpuhtauksia sisältävien kaasujen kanssa ei vaikuta haitallisesti laitteen tekniseen kuntoon.

Jälkimmäinen tilanne on tärkeä käytettäessä tällaisia ​​pumppuja ilman pumppaamiseksi kosteutta sisältävistä säiliöistä. Niitä käytetään ilmastointilaitteisiin ja muihin jäähdytysyksiköihin, kun järjestelmä evakuoidaan ennen niiden täyttämistä freonilla.

Pyörivä siipi

Tällaisissa pumpuissa on lieriömäinen runko, jossa on huolellisesti kiillotettu sisäpinta ja sen sisällä oleva roottori. Niiden akselit eivät ole yhteneväisiä, joten sivusuunnassa on erilainen koko. Roottorissa on erityinen liikkuvat levyt, joita jouset painavat runkoon ja jakavat vapaan tilan muuttuvaan tilavuuteen. Kun moottori kytketään päälle, kaasut alkavat liikkua siten, että imuputkessa syntyy aina negatiivinen paine ja painepäässä ylipaine.

Kitkan vähentämiseksi valmistetaan kitka-aineet tai erityisiä matalaviskositeettisia öljyjä. Tämäntyyppiset pumput pystyvät luomaan melko voimakkaan tyhjiön, mutta ne ovat herkkiä pumpatun nesteen tai kaasun puhtaudelle, vaativat säännöllistä puhdistusta ja saastuttavat tuotteen voiteluaineen jälkiä.

Kalvon mäntä

Tämän toimintaperiaatteen pumppujen työelin on joustava kalvoliittyy vipumekanismiin. Se on valmistettu moderneista komposiittimateriaaleista, jotka kestävät mekaanisia kuormia. Sen reunat on kiinnitetty lujasti koteloon, ja keskiosa on sähkö- tai pneumaattisen käyttöliikkeen taivutuksessa, joka vuorotellen pienentää ja lisää sisäkammion tilaa.

Tilavuuden muutokseen liittyy saapuvien kaasujen tai nesteiden imeytyminen ja poistaminen. Työskenneltäessä yhdessä kahden kalvon antifaasissa on jatkuvaa siirtotilaa. Venttiilijärjestelmä ohjaa virtauksen oikeaa jakautumista ja suuntaa. Mekanismissa ei ole pyöriviä tai hankaavia osia, jotka ovat kosketuksissa pumpatun tuotteen kanssa.

K tällaisten pumppujen edut tulisi sisältää:

• tuotteen saastuminen rasvalla tai mekaanisilla epäpuhtauksilla;
• täysi tiiviys, vuotojen poistaminen;
• korkea kannattavuus;
• virtauksen hallinnan helppous;
• pitkäaikainen toiminta kuivassa tilassa, joka ei vahingoita rakennetta;
• kyky käyttää pneumaattista toimilaitetta toimimaan räjähdysvaarallisessa ympäristössä.

ruuvi

Ruuvipumppujen toimintaperiaate perustuu neste tai kaasu siirretään pyörivää ruuvia pitkin. Ne koostuvat taajuusmuuttajista, yhdestä tai kahdesta roottorista, joissa on kierukkakokoonpano, ja vastaavan muodon staattorista. Erittäin tarkka osien valmistus ei salli pumpattavan väliaineen liukumista takaisin. Tämän seurauksena pumpun ulostuloon syntyy ylipaine ja imu on tyhjiö.

Tällaiset laitteet ovat valmistuksen korkeiden laatuvaatimusten vuoksi kalliita. Sitä ei voi pitää pitkään "kuivassa" tilassa.

Tällaisten pumppujen tärkeimmät edut:

• virtauksen yhdenmukaisuus;
• alhainen melutaso;
• kyky pumpata nestettä mekaanisilla sulkeilla.

pyörre

Pyöritä tyhjiöpumppuja suunnittelunsa mukaisesti muistuttavat keskipakolaitteita. Niissä on myös siipipyörä, jossa terät pyörivät keskiakselilla. Tärkein ero on vastaanottoputken sijainti kotelon ulkokehässä eikä keskiakselin alueella.

Minimivälys juoksupyörän ja kotelon välillä takaa pumpatun nesteen tasaisen liikkumisen vaadittuun suuntaan. Tämän tyyppiset aggregaatit kykenevät muodostamaan riittävän korkean purkauspaineen ja niillä on itsepuristava vaikutus. Nämä pumput ovat helppokäyttöisiä, helposti korjattavia ja todistaneet kaasun ja nesteen seoksia pumpattaessa, mutta niillä on alhainen hyötysuhde. Ne ovat herkkiä mekaanisten epäpuhtauksien sisäänpääsylle, jotka voivat johtaa juoksupyörän nopeaan kulumiseen.

Tyhjiöpumpun itsenäinen valmistus

Jos et ole valmis kantamaan tehtaan laitteiden hankintakustannuksia, yritä tehdä tyhjiöpumppu omin käsin. Pienellä tilavuudella varustetun säiliön ilman pumppaamiseen voi olla hyötyä lääketieteellinen ruisku tai hieman päivitetty käsipyöräpumppu.

Harkitse tyhjiöyksikön valmistusta. vanhan jääkaapin kompressorista. Se on jo suunniteltu kaasun pumppaamiseen ja vähäisin korjauksin voi luoda tyhjiön. Toimintasi ovat erittäin yksinkertaisia:

• jossain etäisyydellä kompressorista, leikkaa hakasahalla metallia varten kaksi sopivia kupariputkia;
• pura kompressori yhdessä virtalähteen piirin kanssa tai vaihda se käynnistysreleellä uudella vanhalla;
• lauhduttimesta lähtevälle kupariputkelle laitetaan sopivan halkaisijaltaan kestävä letku ja kytke se toiseen päähän tyhjiöpakkaukseen;
• tiiviyden vuoksi voit käyttää tavallista leikkeen tai käyttää teräslangan kierrosta;
• kytke tyhjiöpumppu sähköverkkoon ja varmista, että se toimii oikein toisesta kupariputkesta.

On tärkeää! Jääkaapin kompressoria ei ole suunniteltu käytettäväksi kosteassa ympäristössä, joten varo, ettei siihen pääse vettä.