Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вакуумный насос: принцип работы, устройство, как подобрать

Вакуумный насос: принцип работы, устройство, как подобрать

Техническое устройство, которое специально предназначено для откачивания газов и паров из замкнутого объема и формирования в нем вакуумной среды, называется вакуумный насос. Такое оборудование делится на различные типы в зависимости от своего конструктивного исполнения и принципа действия. Оно активно используется в различных отраслях промышленности, на предприятиях сельскохозяйственной отрасли, а также для оснащения лабораторных подразделений.

Пластинчато-роторный масляный вакуумный насос 2НВР5Д

Отдельные модели вакуумных насосов применяются и для решения бытовых задач (в частности, для организации более компактного хранения вещей и постельных принадлежностей, для продления срока годности пищевых продуктов, также находящихся на хранении). Чтобы правильно подобрать устройство, способное создавать разрежение воздуха в окружающей его среде, ограниченной определенным объемом, необходимо разобраться не только в том, как работает вакуумный насос, но и в конструктивных особенностях различных типов такого оборудования, а также в их функциональных возможностях.

Принцип действия

Принцип действия основной части вакуумных насосов заключается в том, что разряжение воздуха, которое создают такие устройства, достигается за счет изменения объема рабочей камеры. Для следующих типов вакуумных насосов принцип работы характерен вышеуказанный:

  • ротационные устройства;
  • водокольцевые вакуумные насосы (ВВН);
  • вакуумные насосы поршневого типа.

Устройство жидкостно-кольцевого вакуумного насоса

Машины, работающие по данному принципу, создают предварительное разрежение воздуха. Такое состояние воздушной среды, которого вполне достаточно для решения многих задач, называют форвакуумом. Для того чтобы создать более глубокий вакуум, необходимо использовать насосные устройства других типов, к которым, в частности, относятся:

  • молекулярные;
  • турбомолекулярные;
  • вакуумные насосы водо-, пароструйного и паромасляного типа;
  • диффузионные и эжекторные устройства.

Принцип действия вакуумных насосов вышеперечисленных типов основан на том, что движение молекулам откачиваемой газовой или воздушной среды передается от движущейся с высокой скоростью жидкой или газообразной субстанции либо твердой поверхности.

Направления движения струи газа, жидкости или твердой поверхности и молекул откачиваемой среды могут совпадать или располагаться перпендикулярно друг к другу (турбомолекулярные насосы).

Принцип работы пароструйного вакуумного насоса

Эффективность работы большей части вакуумных насосов зависит от того, насколько эффективно в них реализуется принцип вытеснения. Объем вакуума, который они способны создать в замкнутом пространстве, напрямую зависит от того, насколько герметичной является их рабочая камера. За обеспечение герметичности последней отвечает сразу несколько элементов конструкции вакуумного насоса – рабочее колесо и пластины, которые зафиксированы на его внешней поверхности, золотники.

Нередки ситуации, когда насос вакуумный способен откачивать газовую среду, но его технических возможностей недостаточно для того, чтобы понизить ее давление до требуемого значения. В таких случаях используется одновременно несколько вакуумных насосов, подключаемых друг к другу последовательно. Если же необходимо повысить скорость формирования вакуумной среды, также используется несколько насосов, но в таком случае они соединяются по параллельной схеме.

Как работает ВВН

Водокольцевой вакуумный насос – это наиболее популярный тип оборудования, используемого для откачивания газовых сред из замкнутых объемов. Для функционирования таких устройств нужна жидкая рабочая среда, в качестве которой преимущественно используется вода (реже – масло, тосол, щелочи, кислоты и другие вещества). Конструктивная схема насосов данного типа включает в себя колесо с лопатками, которое является основным рабочим органом таких устройств.

Принцип, по которому работают ВВН, достаточно прост. Заключается он в следующем.

  • Под воздействием вращения лопаточного колеса, создающего центробежную силу, жидкость отбрасывается к стенкам рабочей камеры, формируя по ее внутреннему периметру водное кольцо.
  • В центральной части рабочей камеры в результате протекания вышеописанного процесса создается зона разрежения, что и обеспечивает всасывание откачиваемой газовой среды в такую камеру через входной патрубок.

Принцип работы и основные детали насоса ВВН

Следует иметь в виду: принцип работы вакуумных насосов данного типа подразумевает, что жидкая рабочая среда постоянно нагревается, поэтому ее необходимо регулярно менять.

Устройство и принцип действия водокольцевых вакуумных насосов достаточно просты, что обеспечивает высокую надежность такого оборудования, а также простоту его эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.

Водокольцевые вакуум-насосы не требуют очистки перекачиваемых газов и способы работать в круглосуточном режиме

Что представляют собой вакуумные насосы Рутса

В тех случаях, когда в замкнутой системе, характеризующейся значительными газовыми нагрузками, требуется создать вакуум не слишком большого значения, может быть использован механический вакуумный насос Рутса, относящийся к устройствам двухроторного типа. Основой конструкции таких насосов являются два ротора, которые синхронно вращаются в корпусе в разные стороны, не контактируя друг с другом.

Работают такие насосы, роторы которых в поперечном сечении имеют форму восьмерки, без использования жидкой рабочей среды. Это исключает наличие в их внутренней камере постоянно двигающейся массы, что улучшает динамическую балансировку таких устройств. Именно поэтому даже при высоких скоростях вращения роторов насосы Рутса практически не издают шума и не вибрируют.

Схема насоса Рутса

Чтобы уменьшить противоток откачиваемых насосами Рутса газовых сред, на выходе из таких устройств дополнительно устанавливают достаточно производительные форвакуумные насосы. В качестве последних могут быть использованы такие виды вакуумных насосов, как устройства пластинчато-роторного, роторно-поршневого и винтового типа. Кроме того, в роли форвакуумного применяют водокольцевой вакуумный насос. Между форвакуумным насосом и насосом Рутса, чтобы предотвратить попадание масла в откачиваемый объем, устанавливается масляная ловушка сорбционного или ионного типа. Использование насосов Рутса в связке с форвакуумными устройствами позволяет создавать низкий и средний вакуум с высокой скоростью откачивания.

Насос Рутса предназначен для транспортировки больших объемов газов

Читать еще:  Датчик температуры двигателя на снегоход питон

Конструкция и принцип действия вакуумных насосов для дизельных двигателей

Насосы, которыми оснащаются дизельные двигатели, предназначены для создания вакуума в рабочей камере такого агрегата. Основным конструктивным элементом данных насосов является ротор, оснащенный выдвигающейся пластиной, разделяющей рабочую камеру устройства на две полости. Поскольку ротор вакуумного насоса для дизельных двигателей установлен в рабочей камере эксцентрично, при его вращении выдвигающая лопасть уменьшает объем одной части такой камеры, одновременно увеличивая объем другой полости. Таким образом, в рабочей камере создается зона разрежения, что способствует всасыванию воздуха через входной патрубок. Попадающий в рабочую камеру воздух проталкивается лопастью к выходному патрубку.

В дизельных двигателях вакуумный насос служит для создания разряжения

Для смазывания движущихся элементов внутренней конструкции вакуумного насоса для дизельных двигателей, а также для обеспечения более плотного прилегания лопастей таких устройств к внутренним стенкам их рабочей камеры используется масло, которое подается от головки цилиндров самого двигателя по специальному каналу. Для приведения в действие насоса используется коленчатый или распределительный вал самого дизельного двигателя. Как можно заметить, устройство и принцип действия вакуумных насосов для дизельных двигателей мало чем отличаются от того, как устроены и работают устройства водокольцевого типа.

Как устроен вакуумный насос для откачивания воды

Водяные вакуумные насосы, которые относятся к специальному насосному оборудованию, одинаково успешно могут быть использованы для откачивания воды, газовой среды, а также газа, смешанного с жидкостью. Активно применяется такое оборудование как в различных отраслях промышленности, так и в быту (в частности, такими устройствами оснащаются системы автономного водоснабжения и полива, их применяют для откачивания воды из различных водоемов и ее транспортировки к месту потребления).

Принцип действия вакуумного насоса для воды

Принцип, по которому работает вакуумный насос для воды, заключается в следующем.

  • Вода, находящаяся в рабочей камере, захватывается лопатками рабочего колеса и также начинает перемещаться.
  • В результате вращения лопаток колеса вместе с жидкостью на последнюю оказывается центробежная сила, что приводит к отталкиванию жидкости к стенкам рабочей камеры.
  • В результате протекания вышеописанных процессов в центральной части рабочей камеры создается разрежение воздуха (а фактически вакуум, так как корпус устройства надежно загерметизирован). В данную область рабочей камеры как раз и втягивается газовая или жидкая откачиваемая среда.

Степень герметичности рабочей камеры вакуумного насоса для воды можно регулировать, что позволяет уменьшать или увеличивать давление перекачиваемой среды в напорной магистрали.

Внешне вакуумный водяной насос похож на обычное устройство центробежного типа

Вакуумные насосы для откачки воды, как можно заметить, по конструкции и принципу действия мало чем отличаются от насосных устройств центробежного типа. Между тем имеют такие устройства целый ряд весомых преимуществ.

  • Элементы конструкции оборудования обладают высокой прочностью и, соответственно, более высокой надежностью.
  • При работе устройство создает низкий уровень шума и вибраций.
  • Закачивание и подача воды протекают с высокой скоростью.
  • Откачиваемое таким устройством вещество (жидкость, газ, жидкость в смеси с газом) подается в напорную магистраль с более высокой производительностью.
  • За счет исключительно качественной герметизации в рабочей камере такого насоса формируется изотермическая среда.

Современные вакуумные насосы данного типа часто оснащаются встроенным грязеотделителем, предотвращающим попадание твердых включений, содержащихся в составе откачиваемой среды, во внутреннюю камеру.

Как правильно выбрать вакуумное насосное оборудование

Современные производители предлагают множество моделей вакуумного насосного оборудования, что несколько затрудняет выбор таких устройств, активно используемых сегодня как в промышленности, так и в быту. Между тем эффективность такого оборудования во многом зависит именно от правильности его выбора, при осуществлении которого следует ориентироваться на целый ряд параметров.

Сначала следует определиться с тем, какие задачи должно будет решать выбираемое устройство. Для бытовых целей выбирают оборудование невысокой мощности, для промышленных – агрегат с соответствующими техническими характеристиками.

Насос вакуумный ВВН1-50ТМ производительностью 50 кубических метров в минуту

Основными техническими характеристиками, на которые ориентируются при выборе вакуумного насоса, являются:

  • максимальный уровень вакуума, который способно создавать такое оборудование;
  • скорость, с которой устройство создает вакуум в замкнутом объеме;
  • начальное давление (так называемый предварительный вакуум);
  • максимальное значение выпускного давления;
  • производительность, с которой способно работать выбираемое оборудование.

Основные технические параметры насосных агрегатов ВВН

Начальным называют давление, которое создается на выходе из насоса в самом начале его функционирования. Максимальным считается такой уровень создаваемого насосом вакуума, при котором оборудование функционирует со своей номинальной производительностью. Максимальным выпускным называют наибольшее значение давления, создаваемого в напорном патрубке. Следует иметь в виду, что некоторые модели вакуумных насосов не способны выводить в атмосферу газ или воздух, который они откачали из закрытого объема. Для нормального функционирования таких насосов к их напорной магистрали подсоединяют форвакуумные устройства. Все перечисленные выше типы давления, как правило, измеряются в Па.

Вакуумный насос с электрическим двигателем и трубчатым ресивером, используемый для откачки воздуха при безанкерном закреплении бурильных установок

Скорость, с которой вакуумный насос откачивает воздух или газ, указывает на то, какой объем откачиваемой среды пройдет через выпускной патрубок при нормальном уровне давления. Производительность, с которой работает вакуумная помпа, рассчитать достаточно просто, для чего необходимо умножить значение скорости работы устройства на значение давления, при котором такая работа осуществляется.

При выборе вакуумного насоса также следует учитывать конструктивные особенности такого оборудования. От данного параметра, в частности, будет зависеть, насколько простыми будут эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт вакуумного насоса. Кроме того, надо обратить внимание на такие характеристики выбираемого оборудования, как число оборотов; мощность, которую потребляет приводной двигатель; количество ступеней откачки; объем используемой рабочей жидкости и ее расход, а также размеры и вес устройства.

Читать еще:  X type jaguar какой двигатель лучше

Устройство и особенности работы вакуумного усилителя тормозов

INTEGRA sedan (01.85 — 12.89)

AMI wagon (05.68 — 12.77)

Если вы спросите у человека преклонного возраста, когда-либо водившего советский автомобиль, каково было тормозить на большой скорости, то он однозначно ответит: было тяжело. Приходилось вдавливать педаль тормоза в пол, зачастую даже вставать, перенося весь вес на одну ногу. Изобретение и быстрое внедрение усилителей тормозов позволило решить эту проблему. А в чем же проблема, спросите вы? В том, что торможение, сильно зависящее от физического состояние водителя, далеко не всегда может быть эффективным. Да и автомобиль со столь несовершенным тормозом по очкам комфортности езды уж точно будет проигрывать своему нынешнему собрату. Давайте разберемся с устройством наиболее распространенного усилителя тормоза и рассмотрим, какие у него бывают неисправности.

Коротко о сути

Тормозная система современных автомобилей по большей части является гидравлической. Об особенностях ее работы рассказывалось в отдельном материале Авто.про. Так называемому усилителю тормоза там практически не было уделено внимания, а значит, его особенности мы рассмотрим здесь.

Наиболее распространенными усилителями тормоза являются вакуумные. Суть работы любого тормозного усилителя в том, чтобы, как несложно догадаться из названия устройства, повысить усилие, которое человек прикладывает к педали тормоза. Сам вакуумный усилитель тормозов состоит их пары камер: вакуумной (т.н. камеры низкого давления ) и атмосферной, разделенных мембраной. Первая находится рядом с тормозным цилиндром. Атмосферная камера получила свое название неспроста: в одном режиме работы усилителя следящий клапан соединяет камеру с окружающей средой, а в другом – с вакуумной камерой.

Теперь разберемся, в чем же суть работы вакуумного усилителя. Если автомобиль движется с постоянной скоростью, давление в данных камерах ниже атмосферного. Разрежение создается или вакуумным насосом, или двигателем. В современных автомобилях все чаще устанавливают именно вакуумные насосы, тем временем как в дизельных авто они используются уже давно. При нажатии на педаль тормоза клапан усилителя открывается, пропуская воздух в атмосферную камеру. Быстро создается огромное давление, которое вместе с силой воздействия на педаль и работой поршня главного тормозного цилиндра позволяет значительно повысить тормозное усилие . Вакуумный усилитель по своей сути является довольно простым устройством, так как всего лишь использует две камеры с несмешивающимися средами. Кстати, мембрана, разделяющая камеры, оборудована т.н. пятаком, воздействующим на шток поршня главного тормозного цилиндра, и возвратной пружиной, которая возвращает мембрану в исходное положение после уравнивания давлений в обеих камерах.

Подробнее об устройстве вакуумного усилителя

Основными элементами наиболее простых, но вместе с тем крайне эффективных вакуумных усилителей автомобильных тормозов, являются следующие:

  1. Корпус;
  2. Толкатель педали тормоза;
  3. Возвратная пружина;
  4. Мембрана (диафрагма);
  5. Следящий клапан;
  6. Пятак.

О роли пружины и мембраны было сказано выше. Мембрана, разделяющая камеры, оборудована пятаком, воздействующим на шток поршня главного тормозного цилиндра, и возвратной пружиной, которая возвращает мембрану в ее исходное положение после уравнивания давлений в обеих камерах. Де-факто элементом вакуумного насоса также является источник разряжения, но так как он вынесен за пределы усилителя, его принято рассматривать отдельно. Как и было описано, в наиболее современных автомобилях источником разряжения является специальный вакуумный насос . Он может гарантировать стабильную, бесперебойную работу такой системы. С атмосферным давлением все и так ясно – достаточно открыть клапан, как давление в одноименном камере составит порядка 1 атм.

Крайне важным элементом усилителя автомобильного тормоза является толкатель. Он напрямую связан с педалью тормозной системы и передает усилие на следящий клапан, который и обеспечивает связь атмосферной камеры с атмосферой в случае торможения. Нельзя не упомянуть и множество других элементов усилителя: фланцы, уплотнительные кольца, шпильки, буферы штоков, отдельные пружины, крышки и чехлы. Обычно специалисты уделяют много внимания и им, однако рядовому автолюбителю достаточно знать о вышеуказанной шестерке элементов усилителя, дабы понять его работу. Для увеличения эффективности и стабильности работы вакуумного усилителя инженерами также было принято решение ввести в наиболее современные системы два датчика: датчик степени разряжения и датчик скорости перемещения штока , который также называют датчиком хода мембраны. Оба элемента включены в усилители современных автомобилей.

Вакуумный насос признаки неисправности и устранение

Что такое вакуумный насос и для чего он нужен

При работе бензиновых двигателей создается разрежение, которого может быть недостаточно для функционирования вспомогательных систем автомобиля. Дизельные двигатели не создают вакуум в процессе работы. В обоих случаях применяются вакуумные насосы. Разрежение, которое образуется с их помощью, необходимо различным системам – тормозам, ОВК (комплекс отопления, вентиляции и кондиционирования) и т. д.

Электрический воздушный насос находится за двигателем возле противопожарного экрана, главного цилиндра и усилителя тормозов. Его легко найти благодаря двум насадкам на верхней части, а также специфической форме корпуса. Насос поддерживает постоянный объем вакуума в резервуаре, расположенном за передним бампером.

Неисправности вакуумного насоса и их устранение

Если в работе насоса происходит сбой, в нем возникает утечка, то из области двигателя начинает раздаваться шипящий звук, управление обогревателем может не срабатывать при включении, а для нажатия на тормозную педаль требуется большое усилие.

Утечки в вакуумной линии могут проявляться так же, как и отказ насоса.

На необходимость замены вакуумного насоса указывает следующее:

• не работает управление обогревателем;
• слышен звук шипящего воздуха;
• к тормозной педали приходится прикладывать большие усилия.

Читать еще:  Что такое фланец у асинхронного двигателя

Общее техническое состояние (в том числе вакуумного насоса) автомобиля можно проверить с помощью персонального диагностического сканера. Из представленных на рынке советуем обратить внимание на Scan Tool Pro Black Edition.

Данное устройство совместимо с большинством старых и новых автомобилей, при наличии ODB2 разъёма. Основным преимуществом данного сканера является диагностика не только двигателя автомобиля, но и сопутствующих систем. Подключение происходит по средствам bluetooth (для android) и wi-fi (для IOS). Вся информация о состоянии автомобиля и описание имеющихся неисправностей выводится на экран телефона/планшета на русском языке.

Что нужно сделать если вакуумный насос вышел из строя

1) определить, где располагается вышедший из строя насос;
2) снять его;
3) установить новый вакуумный насос;
4) проверить тормоза, чтобы убедиться в нормальной работе системы вакуума;
5) проверить работу тормозов и системы вакуума в движении.

Рекомендации к вакуумному насосу

Срок службы вакуумного насоса не ограничен и отдельное техобслуживание этого агрегата не предусмотрено. Его осмотр проводят, когда он выходит из строя. Если вы заподозрили, что он неисправен, обратитесь к специалисту.

Насколько важен вакуумный насос?

Если в работе вакуумного насоса возникнут сбои, тормоза не будут нормально функционировать и езда на автомобиле станет опасной. Неисправный насос необходимо немедленно заменить.

Насосы ВВН вакуумные водокольцевые для откачки воздуха, газа

Вакуумный насос выполняет функции по откачиванию таких рабочих сред, как воздух, пар, неопасные газы, очищенные от большей части влажной массы. Поэтому такой насос не требует дополнительной очистки рабочей среды, будь то газ или пар, и допускает проникновение в агрегат небольшого количества влаги вместе с проходящим через него газом.

Основные сферы предназначения машины для откачки воздуха – это предприятия нефтегазовой, химической, пищевой, сельскохозяйственной и целлюлозной направленности. Такое оборудование широко применяется на сельхоз фермах для дойки животных, используется для разрежения вакуумных установок. Гидронасосы серии ВВН выпускаются в соответствии с действующими стандартами ГОСТ 27003-90 в исполнении по климату УХЛ 4.2 и Т2 – в соответствии с ГОСТ 15150-69. Электрические насосы этого типа запрещается эксплуатировать на взрывоопасных и пожароопасных объектах.

Электрические насосы 2ВВН комплектуются двигателями с защитой от взрывов, согласно требованиям ТР ТС 012/2011, и могут эксплуатироваться на пожароопасных и взрывоопасных объектах. Такое оборудование относится ко 2-ой группе, и имеет высокую степень защиты от взрыва (Gb), считается конструкционно безопасным (класс С) по ГОСТ 31441.1-2011, и имеет температурный класс ТЗ с допустимой температурой рабочей среды до 200°с.

Конструкционные особенности насосов ВВН

Водокольцевой вакуумный насос ВВН – это агрегат, имеющий боковое всасывание и нагнетание осевого типа. Принцип работу устройства базируется на механическом поглощении и последующем вытеснении газообразной среды вследствие уменьшения свободного пространства в полости.

Конструкция насоса включает в себя корпус, крышку, диск, кронштейн и вал. Основа отливается из чугуна и содержит отсеки для поглощения и вытеснения перемещаемых сред. Данные отсеки объединены с полостью большим и малым пазами серпообразного вида. Диск фиксируется на валу с помощью соответствующего шпона. Диск свободно двигается по оси вала за счёт специальных торцевых щелей промеж крышки и остова.

Материалом для изготовления диска служит бронза. Во время работы диска, жидкость, стимулируемая лопатками под действием законов физики, откидывается к краю крышки, формируя кольцо из воды. Таким образом, между диском и кольцом формируется разреженное пространство, отвечающее за втягивание газа сквозь большой серпообразный вырез в остове машины. И при кручении диска осуществляется сжимание обрабатываемого газа. Что касается малого выреза в корпусе, то он осуществляет выбрасывание излишков газа и влаги в нагнетательную трубу насоса.

Непременным условием стабильной работы электронасоса является непрестанно циркулирующая вода. Это требуется также для отвода излишков тепла, образуемых вследствие трения узлов механизма в процессе работы. Рабочая жидкость должна оставаться чистой, и не иметь каких-либо абразивных примесей.

Сальниковые уплотнители устанавливаются на модели ВВН 1-1,5, 1-3, 1-0,75, 1-6 и 1-12. Торцевым уплотнителем вала комплектуется модель 2ВВН1-0,8. Вал вращается по часовой стрелке, то есть в правую сторону.

Сферы использования насосов ВВН

Области промышленности, в которых востребовано использование электронасосов ВВН:

  • пищевая сфера – применяется при дегазации растительного масла;
  • кондитерские предприятия – используется для ускорения процессов создания карамели;
  • табачное производство – применяется для сушки табачной смеси в ходе производства;
  • деревообработка – здесь с помощью кольцевых помп также происходит сушка материала;
  • жилищно-коммунальное хозяйство, городская инфраструктура, включая водоканалы – перекачка и подача воды;
  • сельское хозяйство – полив и орошение земельных участков.

Преимущества насосов ВВН

Вакуумные помпы обладают рядом преимуществ, касательно их монтажа и эксплуатации:

  • они способны работать с газами и водой, содержащими абразивные примеси;
  • конструкция устройств не содержит элементов, подверженных быстрому износу;
  • усовершенствованное моноблочное строение позволило снизить массу и габариты, а также интенсивность вибраций и шумов;
  • комплектация оборудования сальниками и торцевыми прокладками на основе современных материалов позволила существенно сократить время, требуемое на техобслуживание и ремонтные работы насосного оборудования.

Вакуумный насос купить по выгодной цене Вы всегда можете в компании «ИПК-Энерго». По любым вопросам, касающимся покупки, доставки и наличия товара обращайтесь к нашим консультантам по телефону, указанному в шапке сайта, или через кнопку «Задать вопрос».

МАРКИ (7), ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСОВ ВВН :

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector