Вакуумный насос своими руками

устройство для удаления (откачки) газов и паров из замкнутого объёма с целью получения в нём вакуума . Существуют различные типы В. н., действие которых основано на разных физических явлениях: механические (вращательные), струйные, сорбционные, конденсационные.

Основные параметры В. н.: предельное (наименьшее) давление (остаточное давление, предельный вакуум), которое может быть достигнуто насосом; быстрота откачки ≈ объём газа, откачиваемый при данном давлении в единицу времени (м3/сек, л/сек); допустимое (наибольшее) выпускное давление в выпускном сечении насоса, дальнейшее повышение которого нарушает нормальную работу В. н.

Механические насосы применяют для получения вакуума от 1 н/м2(10-2мм рт. ст.) до 10-8н/м2(10-10мм рт. ст.). В рабочей камере простейшего механического насоса совершает возвратно-поступательное движение поршень, который вытесняет газ, создавая при обратном ходе разрежение со стороны откачиваемой системы. Поршневые насосы (рис. 1а, 1б) были первыми механическими насосами. Их вытеснили вращательные насосы. В многопластинчатом вращательном насосе (рис. 2а, 2б) всасывание и выталкивание газа осуществляется при изменении объёмов ячеек, образованных эксцентрично расположенным ротором, в прорезях которого помещены подвижные пластины, прижимающиеся к внутренней поверхности камеры и скользящие по ней при его вращении. За счёт большой частоты вращения ротора эти насосы при сравнительно малых размерах обладают большой быстротой откачки (до 125 л/сек). Предельное давление достигает 2000 н/м2 (15 мм рт.

ст.) в одноступенчатых насосах и 10 н/м2 (10-1мм рт. ст.) в двухступенчатых. Аналогично происходит процесс откачки газа водокольцевыми насосами (рис. 3а, 3б). При вращении колеса с радиальными лопастями, эксцентрично расположенного в камере, вода, заполняющая камеру, увлекается лопастями и под действием центробежных сил отбрасывается к стенке корпуса, образуя водяное кольцо 1 и серповидную камеру 2, в которую поступает откачиваемый газ. При вращении колеса ячейки поочерёдно соединяются с каналом, через который откачиваемый газ выходит в атмосферу. Эти насосы пригодны для откачки влажного и загрязнённого газа, кислорода и взрывоопасных газов. Предельный вакуум составляет 95% (в одноступенчатых насосах) и 99,5% (в двухступенчатых насосах) от теоретически возможного; например, при температуре воды 20╟С ≈ до 7,1 кн/м2(53 мм рт. cт.) в одноступенчатых и 3,1 кн/м2(23 мм рт. cт.) в двухступенчатых насосах.

Для получения среднего вакуума чаще применяют вращательные насосы с масляным уплотнением. Их рабочая камера заполнена маслом, либо они погружены в масляную ванну. Быстрота откачки этих насосов 0,1≈750 л/сек, предельное давление 1 н/м2 (10-2мм рт. ст.) в одноступенчатых и 10-1н/м2 (10-3мм рт. ст.) в двухступенчатых насосах. Масло хорошо уплотняет все зазоры, выполняет функцию дополнительной охлаждающей среды, однако при длительной работе сконденсированные пары загрязняют масло. Для предотвращения конденсации паров, возникающей при их сжатии, камеру заполняют определённым объёмом воздуха (балластным газом), который в момент выхлопа обеспечивает парциальное давление пара в паро-воздушной смеси, не превышающее давления насыщения. При этом пары из насоса выталкиваются без конденсации. Такие насосы называются газобалластными и применяются как форвакуумные (для создания предварительного разрежения).

Двухроторные насосы имеют 2 фигурных ротора, которые при вращении входят один в другой, создавая направленное движение газа. Эти насосы обладают большой быстротой откачки и часто применяются как промежуточные (вспомогательные, или бустерные) между форвакуумными и высоковакуумными. Они обеспечивают вакуум 10-2≈10-3н/м2 (10-4≈10-5мм рт. ст.) при быстроте откачки до 15 м3/сек (рис. 4а, 4б).

В молекулярных насосах при вращении ротора в газе молекулы получают дополнительную скорость в направлении их движения. Впервые такой насос был предложен в 1912 немецким учёным В. Геде, но долго не получал распространения из-за сложности конструкции. В 1957 немецкий учёный В. Беккер применил турбомолекулярный насос (рис. 5а, 5б), ротор которого состоит из системы дисков. Таким насосом получают вакуум до 10-8н/м2 (10-10мм рт. ст.).

В струйных насосах направленная струя рабочего вещества уносит молекулы газа, поступающие из откачиваемого объёма. В качестве рабочего вещества могут быть использованы жидкости или пары жидкостей. В зависимости от этого насосы называются водоструйными, пароводяными, парортутными или паромасляными. По принципу действия струйные насосы бывают эжекторными и диффузионными. В эжекторных насосах (рис. 6а, 6б) откачивающее действие струи основано на увеличении давления газового потока под действием струи более высокого напора.

Такие насосы применяются для получения вакуума 10 н/м2 (10-1мм рт. ст.). Простым эжекторным насосом является водоструйный насос, распространённый в лабораторной практике, в химической промышленности и др. Предельное давление таких насосов не намного превышает давление водяных паров. Например, при температуре воды в насосе, равной 20╟С, достигаемый вакуум равен 3 100 н/м2 (23 мм рт. ст.), а парциальное давление остаточных газов около 670 н/м2 (5 мм рт. ст.). К эжекторным насосам может быть отнесён вихревой насос (аппарат), откачивающее действие которого основано на использовании разрежения, развивающегося вдоль оси вихря (рис. 7а, 7б). Значительно большей быстротой откачки и более низким предельным давлением обладают насосы, в которых рабочим веществом является водяной пар. В многоступенчатых пароводяных насосах быстрота откачки достигает 20 м3/сек, создаваемый вакуум 0,7 н/м2 (5 × 10-3мм рт. ст.).

Откачивающее действие диффузионных насосов основано на диффузии молекул откачиваемого газа в области действия струи пара рабочего вещества за счёт перепада их парциальных давлений. В качестве рабочего вещества в 1915 В. Геде применил пары ртути. Ртуть обеспечивает постоянное (для данной температуры) давление насыщенного пара, постоянную (для данного давления) температуру, остаётся химически неактивной, не боится перегрева, но пары ртути, даже в небольшом количестве, опасны для человеческого организма. Одним из заменителей ртути является масло (см. Вакуумное масло ). Такие В. н. называются паромасляными. Применение в качестве рабочей жидкости масла привело к широкому распространению таких насосов с быстротой откачки до нескольких сотен м3/сек при получении вакуума до 10-6н/м2 (10-8мм рт. ст.). В паромасляном В. н. последовательно соединены несколько откачивающих ступеней в одном корпусе (рис. 8а, 8б). Диапазон рабочих давлений трёхступенчатого паромасляного насоса 10-3≈10-1н/м2 (10-5≈10-3мм рт. ст.).

В сорбционных насосах используют способность некоторых веществ (например, Ti, Mo, Zr и др.) поглощать газ. Откачиваемый газ оседает на поверхности внутри вакуумной системы. Один из активных поглотителей постоянно напыляется на поглощающую поверхность (испарительный насос). Поглотителем может быть также пористый адсорбент (см. Адсорбционный насос ).

══Действие ионных насосов основано на ионизации газа сильным электрическим разрядом и удалении ионизованных молекул электрическим полем. Этот способ мало распространён из-за сложности устройства и большой потребляемой мощности, затрачиваемой главным образом на создание магнитного поля. При комнатной температуре инертные газы и углеводороды практически не поглощаются напылёнными плёнками металлов. Для их удаления служат комбинированные ионно-сорбционные, или ионно-геттерные, насосы, в которых сорбционный способ поглощения химически активных газов сочетается с ионным способом откачки инертных газов и углеводородов. Поглощающая поверхность обновляется осаждением на стенках термически испаряемого титана, а также катодным распылением титана в электрическом разряде или в магнитном поле в электроразрядных или магниторазрядных ионно-сорбционных насосах (рис. 9). Ионно-сорбционные В. н. при предварительной откачке до 10-2н/м2 (до 10-4мм рт. ст.) создают вакуум до 10-5н/м2 (10-7мм рт. ст.). Быстрота откачки зависит от рода газа. Например, быстрота откачки водорода 5000 л/сек, азота 2000 л/сек, аргона 50 л/ сек. Достигаемое предельное давление в хорошо обезгаженных объёмах и без натекания газа ниже 10-8н/м2 (10-10мм рт. ст.).

Действие конденсационных, или криогенных, насосов основано на поглощении газа охлажденной до низкой температуры поверхностью (рис. 10). Водородно-конденсационный насос, предложенный Б. Г. Лазаревым с сотрудниками (Физико-технического институт АН УССР), имеет постоянную быстроту откачки в широком диапазоне давлений. Охлаждающий жидкий водород вырабатывается ожижителем, находящимся в установке. Неконденсируемые газы (водород, гелий) откачиваются параллельно включенным насосом, например диффузионным.

Для включения такого насоса необходимо предварительное разрежение.

Лит. см. при ст. Вакуумная техника .

И. С. Рабинович.

Вакуум-насосы, устройство и принцип действия

Вакуум-насосами называются машины, которые откачивают воздух или газ из производственной емкости с давлением ниже атмосферного и, сжимая его, выталкивают в атмосферу.

По принципу действия все вакуум-насосы можно разделить на следующие основные типы:
1. Объемные насосы, действие которых основано на увеличении объема.
2. Молекулярные насосы, принцип действия которых основан на захватывании молекул газа движущейся поверхностью.
3. Эжекторные и диффузионные насосы. Действие их основано на захвате частиц газа струей пара.
4. Водоструйные насосы, действие которых основано на захватывании молекул газа струей воды.
5. Ионные насосы, принцип действия которых основан на увеличении заряженных частиц газа силами электрического поля.
В нижеприведенной таблице приведены основные параметры вакуум-насосов, выпускаемых промышленностью.

Поршневые вакуум-насосы находят широкое применение в химической промышленности в тех процессах, где требуется давление порядка 5 — 100 мм рт. ст. Эти насосы надежны в работе и просты в обслуживании и могут откачивать газы, содержащие капельную жидкость.

Вращательные масляные насосы также довольно широко распространены в химической промышленности. Они применяются в тех случаях, когда необходимо создать давление порядка 0,5 — 0,001 мм. рт. ст. Эти насосы могут использоваться и в качестве форвакуумных и для откачки больших объемов воздуха от атмосферного давления. Эти насосы могут применяться и в таких химических процессах, как сушка, дистилляция и др. В этом случае насос имеет специальное газобалластное устройство. Вращательные масляные насосы требуют более тщательного ухода и не допускают попадания воды, водорастворимых кислот и щелочей в рабочую камеру насоса.

Вращательные вакуум-насосы со скользящими пластинами применяются в основном для удаления основной массы воздуха или газа из производственных емкостей больших объемов, а также для создания централизованных систем предварительного разрежения на предприятиях химической промышленности. Вращательные вакуум-насосы с жидкостным поршнем широко распространены в химической промышленности. Эти насосы отличаются простотой устройства и обслуживания, долговечностью, могут применяться во всех процессах химической технологии, где требуется давление порядка 25-600 мм рт. ст. Они незаменимы в случае сжатия газов, не допускающих соприкосновения со смазкой, воспламеняющихся при низкой температуре или легком искрообразовании и для других специальных условий.

Пароэжекторные вакуум-насосы в основном используются в тех химических производствах, где необходимо давление порядка 1-100 мм рт. ст. Насосы этого типа находят все большее применение в химической промышленности. Отличительной особенностью этих насосов является то, что в них нет движущихся частей и основным рабочим механизмом является струя пара.

Диффузионные вакуум-насосы, в которых рабочим механизмом является струя паров ртути или масла, применяются в основном в лабораторной практике для получения давления порядка 2×10-6 — 3×10-7 мм. рт. ст. Эти насосы могут работать при давлении предварительного вакуума порядка 1 мм. рт. ст.

Таблица Основные параметры отечественных вакуум-насосов

Тип вакуум-насоса Предельный вакуум мм. рт. ст. Скорость откачки в л/сек при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 20° С
Поршневые с клапанным распределением типа ВНК 35 — 70 8 — 4000
Поршневые с принудительным распределением, одноступенчатые типа ВНП
То же, двухступенчатые
5 — 35
0,3 — 5
12 — 800
12 — 400
Вращательные масляные насосы типа ВН 0,01 — 0,001 0,2 — 155
Вращательные со скользящими пластинами типа РВН 10 — 25 100 — 1500
Вращательные с жидкостным поршнем:
типа КВН
типа РМК
типа ВВН
620
70 — 100
15 — 110
6,5 — 13
60 — 500
12 — 800
Пароэжекторные вакуум-насосы (в зависимости от числа ступеней) 1 — 100 1,0 — 600 кг/ч
Диффузионные вакуум-насосы:
паромасляные
парортутные
2×10-6 — 5×10-6
1×10-7 — 3×10-7
5 — 3200
10 — 1500
Двухроторные бессмазочные типа двн 0,005 500 — 1500
Ионные насосы 1×10-6 — 3×10-8 35 — 20000

Разработаны и применяются так называемые ионные насосы. Они отличаются тем, что для своей работы не требуют применения какой-либо рабочей жидкости. Эти насосы находят применение только при исследовательских работах и позволяют создавать давление порядка 1×10-6 — 3×10-8 мм. рт. ст.

Каждый вакуум-насос характеризуется следующими основными параметрами:
1) начальное давление — давление, при котором насос начинает нормально работать. Такое давление должно быть создано у выхода насоса и называется предварительным вакуумом;
2) рабочее давление — давление у входа насоса при данных условиях его работы;
3) конечное (предельное) давление — давление, которое можно получить при помощи вакуум-насоса в плотно закрытой и не выделяющей газов или паров эвакуируемой производственной емкости;
4) быстрота откачки вакуум-насоса — объем газа, который поступает в единицу времени из трубопровода в вакуум-насос при данном давлении у входа в насос.

Помимо основных параметров вакуум-насосов, существуют еще и дополнительные: потребляемая мощность электродвигателя, число оборотов, количество заливаемой рабочей жидкости, расход охлаждающей воды, размеры насоса, число ступеней откачки и т.

д.

Лечение импотнеции и увеличение полового члена c помощью электропомпы «Пос-Т-Вак»

Система вакуумной террапии «Пос-Т-Вак» с удовольствием предлагает Вам и Вашему партнеру безопасный, эффективный и приемлемый по цене способ лечения такой угнетающей проблемы, как эректильная дисфункция. Решение, действующее в течение секунд, а не часов.

Согласно последним исследованиям мужчины, которые не полностью удовлетворены применением таблеток, могут на 60% увеличить свою способность к эрекции благодаря применению вакуумной терапии и таблеток. Использование системы вакуумной терапии «Пос-Т-Вак» может усилить действие таблеток. Система «Пос-Т-Вак», известная как вакуумная терапия, является лидером среди нехирургических способов лечения эректильной дисфункции.

Важное отличие системы вакуумной террапии «Пос-Т-Вак» от других распространенных систем — удобство в использовании, т.к. система автоматическая, работает на батареях.

Принцип действия.

Сначала эрекция достигается путем помещения полового члена в вакуумный цилиндр, в котором создается вакуум, обеспечивающий прилив крови к половому члену и, таким образом, набухание и твердость. Естественная эрекция сохраняется благодаря использованию констрикторного кольца для полового члена, которое предотвращает отток крови. Такие кольца надежно предотвращают потерю эрекции и помогают отложить преждевременную эякуляцию. При использовании данной системы эрекция может надежно сохраняться до 30 минут.

Система состоит из следующих компонентов:

  • 1 вакуумный насос с работой от батарей
  • 1 цилиндр стандартного размера, 8″ x 2″
  • 1 кольцо из мягкой резины, размер B
  • 1 конус для надевания кольца на цилиндр
  • 3 констрикторных кольца «Пос-Т-Вак Алтимат II Хекс (размер I, II и III)
  • 1 флакон любриканта «Триад» объемом 120 мл
  • 1 черная сумка на молнии для хранения

Вы можете дополнительно заказывать цилиндры и кольца большего размера. Возможен дополнительный заказ и других запчастей.

 

Мастер Куделя © 2013 Копирование материалов сайта разрешено только с указанием автора и прямой ссылки на сайт-источник

Самодельный вакууматор (малый)

Вакууматор (вакуумная камера) работает вместе с вак. насосом, описаннымздесь. Только управление вак. насоса нужно сделать от педали с концевиком.
Данный вак. насос вполне справляется с вакуумированием формомассы и не густыми силиконовыми компаундами типа Пентэласт-710, Ласил и Лепта 101. Для виксинтов типа У-1-18 или Пентэласт-720 надо взять что нибудь типа этих http://becool.ru/service-tools/vacuum-pumps
Подойдёт самый простой одноступенчатый BC-VP-114. Потому что строго говоря мы создаём не вакуум, а некоторую степень разрежения в камере, достаточную для наших целей.

Сначала нужно договориться о терминах. Потому что в этом вопросе нет единых каких то стандартов. Одни вакуумные манометры имеют шкалу от 0 до 1 со стрелкой в исходном положении на 1. Вакуум, соответственно, на 0. Другие- шкалу от -1 до 0 со стрелкой в исходном положении на 0.
Дело осложняется ещё и тем, что и градуировка не только в килограммах на кв. сантиметр. Довольно часто (даже чаще всего)встречается градуировка в Мпа , а то и вовсе в Барах, а в импортных любят кв. дюймы. Поэтому не будем себе сушить мозг, а договоримся о вот такой шкале. Вакуумный манометр ДМ15-63-1-М-(-1-0)кгс/см2-2,5, где 63- диаметр;  1- стандартное исполнение;  М- резьба метрич.М12х1,5;  (-1-0)- шкала;  кгс/см2- ед. измерения;  2,5- класс точности;  137 руб в Техно-Дис 3 года назад.

В исходном положении (при атмосферном давлении) стрелка на 0. При полном 😉 вакууме- стрелка на -1 кг/см2. Конечно, при изменении атмосферного давления, в закрытой камере давление будет плавать, но этим можно пренебречь.
Итак, для вакуумирования формомассы, достаточно давление в камере до -0,8, а для вакуумирования силиконов и до -0,9 кг/см2 в зависимости от густоты.
Для вакуумного литья металлов- от -0,4 до -0,6 кг/см2.
 А вообще-то манометр в этом девайсе носит вспомогательный характер, поскольку вакуумирование происходит на глаз, наблюдая за процессом через прозрачную крышку. Саму крышку можно не делать такой замысловатой, как у меня. Подойдёт круглый или даже квадратный кусок оргстекла или простого стекла. Главное, чтобы толщина была довольно большая. Оргстекло безопаснее, поскольку при разрушении не даёт такого количества острых осколков.

У меня, например, оргстекло толщиной 40 мм. Даже беглый расчёт показывает, что давление на крышку будет доходить до 250 кг, поэтому к выбору материала для крышки нужно подходить особенно внимательно.

В крышке не обязательно делать углубление для резинового уплотнения, а вот во фланце трубы обязательно. Сама камера вакууматора сделана из обрезка трубы к которому с обеих сторон приварены фланцы. Труба- Ф159/147х160 мм. После проточки-Ф157/152х160 мм. Нижний фланец без паза под резинку. К основанию крепится просто герметиком. Это сделано для того, чтобы можно было легко разобрать для доступа к вибратору. К тому же камера работает на разрежение и сильно крепить не обязательно.
Основание устройства должно быть достаточно массивным, чтобы тряслась таки ёмкость с тем, что должно трястись, а не всё вокруг. К основанию же крепится сам электромагнитный вибратор на четырёх винтах. Основание с электромагнитным вибратором и мембрана.

Он представляет собой обычный трансформатор с открытой с одной стороны магнитной системой, набранной из ш- образного трансформаторного железа. Такой вибратор можно изготовить самому из подходящего трансформатора. Сначала транс надо разобрать, освободив катушку. Затем собрать железо заново, только сложив ш- образники и перемычки отдельно. Лучше всего применить трансформаторное железо с отверстиями на углах. Так крепить легче. Затем засовываем ш- образники в катушку и крепим с катушкой как можно лучше. Можно даже залить компаундом.
Перемычки тоже собираем до кучи, крепим к мембране, которую и хотим трясти. Можно применить, как у меня, полосу из магнитомягкого железа, приклёпанного к мембране через шайбу.

В качестве рабочей обмотки вибратора можно оставить первичную обмотку исходного трансформатора, присовокупив последовательно и вторичные обмотки. Но лучше домотать тонким проводом до заполнения всего окна.
В первоначальном варианте мембрана колебалась на штырях, проходящих через неё, подвешенная на пружинах. Но при соприкосновении металлических частей раздавался неприятный звук. Поэтому я упростил подвеску- мембрана вывешена на обрезках силиконовых трубочек.
Как вы видите, колебания материала происходит в вертикальной плоскости, небольшие объёмы позволяют это сделать. Потом я выложу описание большого вакууматора, там вибратор сделан по другому.
Основание с электрическим и пневматическим выходом.

Из основания сделаны два выхода- один для запитки электромагнита, другой для отсоса воздуха. Там, где выходят провода, ставим разъём. Изнутри для герметизации заделываем Эпоксилином. На воздушный штуцер ставим тройник. К тройнику ставим вентиль для сброса вакуума. Лучше, конечно, шаровой кран, если найдёте маленький.
Как показало первое же включение девайса, запитка вибратора напрямую от сети 220в вызывает слишком сильную вибрацию и разбрызгивание смеси. Нужен регулятор вибрации. Я решил не резать синусоиду, а менять только её амплитуду. Резаная синусоида плохо работает на индуктивную нагрузку.
Я применил ставшую уже классической схему из журнала Радио №11 за 1999 год. Чтоб не искать- вотописание.
Схема регулятора амплитуды сетевого напряжения и её практическая реализация.

     

Остаётся только добавить, что на мембрану необходимо положить лёгкую ёмкость, так как смесь при вакуумировании увеличивается в объёме почти вдвое, поэтому нужна ёмкость чтобы невзначай не залить электромагнит. В моём случае идеально подошла полиэтиленовая ёмкость от селёдки.
Вакуумирование формомассы.

Обратите внимание: в правом нижнем углу- вход отверстия на манометр защищён шторкой. А также- ёмкость приподнята над мембраной для выхода воздуха.

.

Оставьте комментарий