Вакуумные насосы – это устройства, призванные откачивать воздух, пар или газ, циркулирующие в замкнутой системе. В результате их откачки образуется вакуум, т.е. разреженная среда (среда с пониженным давлением). Основное место, где востребованы вакуумные насосы – это различные отрасли промышленности, но некоторые виды вакуум-насосов нашли свое применение и в быту.

Основные характеристики вакуумных насосов

Существует достаточно большое количество разновидностей вакуумных насосов, различающихся между собой основными техническими характеристиками.

К основным характеристикам вакуум-насосов можно отнести следующие:

Принцип работы вакуумных насосов

Принцип работы всех вакуумных насосов заключается в изменении объема внутренней камеры, за счет чего уменьшается либо увеличивается давление в сообщающихся с ней сосудах. Данный принцип работы может обеспечиваться камерами различной конфигурации и модификации.

В зависимости от этого выделяют несколько основных типов вакуумных насосов:

Кратко рассмотрим характеристику каждого вида.

для откачки воздуха предназначен для откачки воздуха из пищевых контейнеров, пакетов или других емкостей. Это способствует более долгому хранению овощей, фруктов и зелени внутри безвоздушного пространства.

Такие бытовые насосы можно приобрести в магазинах бытовой техники, а можно с легкостью изготовить своими руками. Отечественные «кулибины» уже давно научились изготавливать вакуум-насосы из обычного велосипедного насоса. Для этого нужно разобрать насос и перевернуть внутри него манжету на 180 градусов. После этого необходимо оборудовать обратный клапан, выполнив его из пластика. Собранный насос теперь будет не подавать воздух в емкость, а наоборот извлекать его оттуда.

Название «пластинчато-роторный» само говорит за себя. В основу такого вакуум-насоса лег ротор, который вращает две пластинки, прижатые к краям камеры пружиной.

Пластинчато-роторные насосы бывают одноступенчатые и двухступенчатые. Принципиальное их отличие заключается в количестве камер, в которые попадает откачиваемый воздух. В первом случае он, пройдя одну камеру, выбрасывается в выходной коллектор. Во втором случае воздух, пройдя две последовательные камеры, попадает через коллектор в окружающую среду. Двухступенчатые вакуумные насосы создают большее разряженное давление, нежели одноступенчатые. В качестве смазочного вещества в данном типе насосов используют масло, что продлевает сроки службы насоса и предотвращает перегревание элементов при работе.

Однако есть и недостаток: при откачке воздуха откачиваются и пары технического масла, применяемые в насосе в качестве смазки. Для пищевой, химической и типографской промышленности это неприемлемо, поэтому сфера применения данного типа вакуум-насосов ограниченна.

В безмасляных насосах не используют вообще никакой смазки, что делает процесс откачки воздуха чистым, лишенным паров масла.

Поэтому данные типы насосов востребованы в пищевой, химической, фармацевтической и типографской промышленности. Однако при этом эти насосы имеют такие недостатки, как разогрев (а иногда и перегрев) элементов насоса во время работы, что влечет за собой быстрое изнашивание деталей и ограниченный срок функционирования данного типа насосов без ТО.

Иногда возникает необходимость переправить вакуумный насос к емкости, из которой будет откачиваться воздух. В этом случае применяют негромоздкие, достаточно легкие портативные вакуумные насосы. При своих небольших размерах они обладают высокой мощностью всасывания и создают разряженное давление внутри емкости за небольшой промежуток времени.

Нами было рассмотрено лишь небольшое количество разновидностей вакуумных насосов, которые наиболее часто встречаются в дачном и строительном хозяйствах.

Наша статья посвящена вакуумным насосам, их видам, а также сферам применения. Эта информация будет полезна для каждого, кто задумывается над тем, можно ли сделать такое устройство самостоятельно.

Введение

Каждый знает, что такое насос, и практически каждый использовал его в личных целях. Но вот с вакуумным насосом ситуация немного другая. Многие считают его специфическим прибором, изготавливающимся и применяющимся в промышленности. Поэтому для простого обывателя эта информация не кажется интересной. Несмотря на это, вакуумный насос для откачки воздуха очень хорошо служит в личных целях, но вот стоит такое оборудование немало. Для домашнего применения такие цены неуместны, поэтому все чаще возникает вопрос: как сделать вакуумный насос для откачки воздуха своими руками?

Для чего нужен вакуумный насос

Взявшись за изготовление вакуумного насоса, важно четко понимать, для чего он нужен, ведь на изготовление такого агрегата потребуется немало времени, сил и средств.

Многие знают, что из себя представляет вакуумная упаковка. Она имеет вид целлофанового пакета, у которого имеется клапан. С помощью нее хорошо хранятся продукты, сохраняется свежесть еды, а также продукты не высыхают и на них не размножаются бактерии. Из самой примитивной вакуумной упаковки воздух просто выдавливают, а для более сложных упаковок - в комплект прикладывают вакуумный насос. Таким образом, изготовление самодельного приспособления позволит откачать воздух из любых пакетов, но при этом придется обеспечить герметичность такой упаковки.

Вакуумная упаковка отлично подходит и для хранения одежды, так как в разы уменьшает ее объем. Это особенно радует, когда нужно уместить вещи в чемодан или сумку.

Те, кто изготавливают изделия из дерева, знают: чтобы придать ему привлекательный вид, нужно пропитать его маслом. Для ускорения данного процесса, а также для большей его эффективности нужно просто поместить масло в вакуумную камеру. Таким образом, древесина своим внутренним давлением выдавит из себя воздух и впитает масло.

Также ручной вакуумный насос для откачки воздуха может откачать жидкость, но не напрямую, а с дополнительным использованием ресивера и специальной емкости.

Виды самодельных насосов

Насосы могут быть разными, все зависит от их предназначения.

Самым простым насосом по праву считается медицинский шприц. Правда, с его помощью можно создать вакуум в очень небольших объемах. Но он самый доступный, и если дома его нет, то без проблем можно купить в любой аптеке, главное, обратить внимание на размер.

Также бытовой вакуумный насос для откачки воздуха можно изготовить из обычного автомобильного насоса.

Для большего разряжения можно сделать приспособление из А еще для этих целей подойдет переделанный аквариумный компрессор.

Переделка автомобильного насоса

Самодельный вакуумный насос для быта легче всего сделать из автомобильных или велосипедных насосов, которые наверняка имеются в хозяйствах.

Эти действия чрезвычайно просты:

• сначала нужно заняться разборкой насоса, открутить крышку с резьбой, которая вверху гильзы;
• вынуть поршень и снять уплотнительное кольцо со штока (для этого нужно открутить расположенный посередине винт);
• перевернув уплотнительное кольцо, прикрутить его обратно к штоку;
• собрать насос.

С помощью таких простых действий получается устройство, которое создает слабый вакуум в емкостях с небольшим объемом. Но для вакуумного насоса нужен еще обратный клапан.

Установка клапана

Обратные клапаны для самодельных вакуумных насосов можно купить в магазине, где продается оборудование для аквариумов. Это недорогая пластмассовая деталь устанавливается в аквариумный компрессор. Возможно, у друзей или знакомых есть такой неработающий компрессор. С обратным клапаном в таком случае ничего не случается (потому что там нечему ломаться). Таким образом, его можно достать и поставить в наш самодельный вакуумный насос для откачки воздуха.

Клапан закрепляется в специальном отверстии прибора, и к нему присоединяется трубка, которая ведет в емкость. Само собой, данный элемент должен быть установлен правильно - нужно чтобы воздух проходил из емкости в помпу. Для проверки направления работы клапана перед тем, как его установить, в него нужно подуть, воздух при этом проходить не должен, это будет означать, что данный конец клапана присоединяется к насосу. Если деталь качественная, а все ручные соединения тщательно загерметизированы, то с помощью ручного вакуумного насоса можно обеспечить остаточное давление вакуума до 200 Мбар.

Изготовление вакуумного насоса с помощью компрессора

Маленький вакуумный насос для откачки воздуха не способен решить все задачи. Для того чтобы создать более высокий вакуум или откачать большие объемы воздуха, подойдет использование насоса с электроприводом. Чтобы его изготовить понадобится любой бытовой компрессор.

Работы при этом немного: трубка, с помощью которой отсасывается воздух, прикрепляется ко входу прибора (перед этим нужно снять фильтр). После того, как трубку присоединили, можно включать компрессор.

При заполнении емкости жидкостью или продуктами с высоким содержанием влаги воздух, который откачивается, будет содержать водяной пар в больших количествах. В таких условиях компрессор долго работать не сможет. Для того чтобы не произошла поломка компрессора в системе должна находиться дополнительная осушительная упаковка, в которой имеется ресивер и отстойник.

Вакуумный насос для откачки воздуха, сделанный из холодильника

Бытовой компрессор не всегда есть под рукой, поэтому можно воспользоваться нагнетателем от поломанных холодильных установок или кондиционеров.

Такой вакуумный насос изготавливают следующим способом:

• ножовкой нужно обрезать медные трубки, с помощью которых компрессор присоединяется к конденсатору и испарителю;
• здесь нужно обратить внимание на то, как правильно компрессор подключается к электросети и реле, если провода соединить неправильно, то и компрессор не просто не будет работать, но может и поломаться;
• после этого на медный обрезок нужно надеть дюритовый шланг и присоединить его на вакуумируемую емкость;
• теперь можно подключить компрессор к сети.

Конечно, самоделка из бытового компрессора получится не очень мощной, но как вакуумный насос для откачки воздуха из пакетов вполне сгодится, да и основные бытовые задачи выполнит.

Как переделать аквариумный компрессор

Вакуумный насос для откачки воздуха из банок можно изготовить из аквариумного компрессора, который уже упоминался выше. Это является достаточно практичным вариантом. Такая конструкция не нуждается в серьезной доработке, нужно лишь немного изменить ее вид:

• внимательно осмотреть компрессор и заняться крепежными элементами;
• сняв их, заняться демонтажом обратных клапанов;
• после снятия клапанов, их нужно поменять местами;
• собрать изделие, присоединить трубку к вакуумной емкости и начать работу.

Чтобы влага не попала в компрессор, можно выводить конденсат через небольшие отверстия в корпусе.

Возможные поломки вакуумного насоса

Неисправность электродвигателя или неправильное подключение.

Нарушение согласности привода и вала нагнетательного механизма.

Заклинивание рабочего элемента в нагнетательном.

Поломка подшипников в опорных узлах.

Появление накипи на рабочих элементах.

Перегрев насоса и последующий износ деталей.

Избыток или утечка рабочей среды.

Устранение неполадок

Вакуумный насос для откачки воздуха, как и любой другой механизм, может сломаться или дать сбой. Самые распространенные поломки мы перечислили выше, а теперь нужно разобраться, как их устранить:

• Неисправность двигателя или его неправильное подключение. Самая распространенная ошибка - это нарушенная схема подключения. Изначально нужно проверить питание, то есть, целостность сетевого провода. Для этого понадобится пробник-индикатор. Если пробник засветится, и после подачи питания мотор вращается, значит, причина поломки не в этом. Если нет, то это означает неисправность двигателя, его придется отдать в ремонт.
• Нарушение согласности привода и вала нагнетательного механизма. Данная проблема чаще всего решается установкой прокладки под двигатель или под нагнетательный механизм. Если и после этого работа насоса не возобновилась, то нужно осмотреть муфту на предмет смещения или деформации. В этом случае деталь устанавливается на место или меняется.
• Заклинивание рабочего элемента в нагнетательном механизме. Обычно данная проблема появляется из-за загрязнения откачиваемой среды. Для устранения неисправности надо разобрать изделие и прочистить.
• Поломка подшипников в опорных узлах. Данную проблему сопровождает громкий шум и сильная вибрация. Это значит, что подшипник вышел из строя и его нужно заменить.
• Появление накипи на рабочих элементах. Такая проблема обычно появляется на водокольцевых насосах, у которых рабочая среда - это вода. Для реанимации агрегата нужно избавиться от солевых отложений с помощью специального состава.
• Перегрев насоса и последующий износ деталей. Эта проблема особенно актуальна для безмасляных роторно-пластинчатых агрегатов. Даже самые современные материалы, например, тефлон, неспособны полностью компенсировать отсутствующую смазку. Поэтому так важно соблюдать температурный режим. Если все же произошел перегрев, то испорченные детали придется заменить.
• Избыток или утечка рабочей среды. Если снизил свою производительность, нужно проверить давление сервисной жидкости. Оно могло упасть из-за ее утечки. Решением проблемы будет замена уплотнителя в отверстии.

Если уплотнитель находится в удовлетворительном состоянии, значит, дело во фланцевых присоединениях - нужно заменить там прокладки.

Также интенсивность расхода жидкости может быть из-за сильного износа деталей. Обычно это происходит, когда насос уже отслужил свое, и его нужно заменить или проверить агрегат, возможно, он еще ремонтопригодный, и замене подлежат только самые изношенные детали.

При высоком давлении сервисной среды, из-за ее избытка или перегрева прибор также может поломаться. Если установить оптимальные значения, насос снова будет отлично работать. Если температурный режим соблюдается, то нужно сбавить подачу воды либо прикрыть вентиль на напорном трубопроводе.

Вакуумный насос - необходимая часть любой вакуумной системы.

Вакуумные насосы применяются при откачке воздуха или другого газа из системы, чаще всего используются в различных отраслях промышленности и для лабораторных применений.

Принцип работы во многом определяют технические возможности оборудования. Вакуумные насосы отличаются по глубине создаваемого вакуума. Для образования предварительного вакуума используют поршневые, ротационные и жидкостно-кольцевые насосы. В них удаление воздуха идет за счет изменения объема всей рабочей камеры.

Чтобы получить предварительный вакуум используют:

• Мембранные
• Пластинчато-роторные
• Водокольцевые
• Золотниковые
• Плунжерные золотниковые
• Однокамерные вакуумные насосы AT
• Двухкамерные вакуумные насосы BW

Чтобы получить глубокий вакуум используют:

• Турбомолекулярные
• Бустерные
• Диффузионные
• Спиральные сухие
• Магнито-разрядные
• Ионно-геттерные

В некоторых случаях необходимо наличие вакуумной станции, таких как вакуумные агрегаты, тип AGREVAK и AVA предназначены для применения в установках центрального вакуума, особенно в здравоохранительных объектах, таких, как больницы, поликлиники, амбулатории, медпункты, станции скорой помощи и т.д. Оснащение агрегата соответствует всем требованиям, которые определены ведомственной директивой для вакуумных станций, предназначенных для здравоохранительных служб. Агрегаты AVA можно также использовать во всех других установках центрального вакуума в промышленности, в этом случае бактерийные фильтры заменяются стандартными воздушными фильтрами.

• Агрегаты центрального вакуума AGREVAK и AVA
• Агрегаты высоковакуумные диффузионные паромасляные
• Агрегаты вакуумные двухроторные

Как выбрать вакуумный насос?

Каждая группа оборудования имеет рациональную сферу применения. Причина в широком диапазоне цен, которые определяются глубиной создаваемого вакуума, принципом действия. Кроме этого различные типы оборудования эффективны только в определенном диапазоне остаточно давления газовой среды и нет идеального варианта, который подходит для любого значения остаточного давления.

Подобрать оптимальную модель вакуумного насоса Вам помогут наши специалисты компании «Вакуум-сервис».

Для осуществления большинства химических процессов требуется создать определенные условия, одним из которых является отсутствие давления внутри отдельной системы. В ее основе лежит вакуумный насос. Это устройство применяется во множестве сфер производства: химическая, нефтегазовая и другие виды промышленности, где посредством него в замкнутой системе откачивается воздух, тем самым доводя уровень давления до нуля.

Вакуумный насос работает по следующему принципу: его движущаяся часть периодически изменяет объем внутренней камеры. На современном рынке представлено достаточно широкое разнообразие подобных устройств, отличающихся конструкцией, предназначением, рядом технических параметров и так далее. К примеру, рабочая часть имеет несколько вариантов исполнения в зависимости от вида насоса.
Именно поэтому, стоит рассмотреть, какие изделия бывают и в чем заключаются особенности каждого из них.

Виды вакуумных насосов

Сегодня на рынке можно встретить следующие виды вакуумных насосов:

Пластично-роторный с масляным уплотнителем

Данный насос обладает преимуществом перед остальными подобными агрегатами в том, что он создает вакуум в диапазоне от 0,1 до 800 мБар. При этом за один час работы устройство откачивает от 4-х до 1600 куб.м. воздуха.

В основе насоса лежит ротор. Именно он отвечает за откачивание воздуха. К ротору прикреплены 2 пластины, прижатые к боковым стенкам посредством пружин.

Самым популярным считается двухступенчатый пластично-роторный насос. Благодаря наличию 2-х камер (воздух подается сначала в первую, а затем поступает во вторую, после чего попадает в выходной коллектор), такой агрегат создает более разреженную среду. Однако и одноступенчатые насосы находят свое применение.

Сухой пластинчато-роторный или безмасляный

Создаваемый насосом вакуум находится в пределах 100-1013 мБар. За час агрегат выкачивает от 3-х до 500 куб.м. воздуха. Особенностью такого устройства является то, что для его работы не требуется масло. То есть, весь откачанный воздух не загрязняется дополнительно масляными парами. Кроме того, не нужно регулярно обрабатывать элементы конструкции смазкой.

В последнем как раз и кроится основной недостаток подобных насосов. В первую очередь отсутствие смазки сказывается на производительности. Кроме того, агрегат быстрее нагревается, а значит, его следует на время отключать для остывания. И, в конце, владельцу приходится часто менять рабочие лопатки.

Применяется сухой пластинчато-роторный насос в основном в тех сферах, где необходимо исключить возможность попадания капель масла на продукцию (пищевое производство, типография и так далее).

Кулачковые

Кулачковые насосы способны создавать вакуум до 200 мБар. Их производительность составляет 950 куб.м./ч. Такие наносы откачивают воздух при помощи 2-х «кулачков», вращающихся друг относительно друга. Между ними движется рабочая среда.

Как и предыдущие, кулачковые насосы не требуют смазки. Поэтому имеют аналогичные ограничения: быстро нагреваются, частая замена элементов и низкий уровень создаваемого вакуума.

Водокольцевые

За час водокольцевые агрегаты выкачивают до 300 куб.м. воздуха, создавая вакуум в пределах от 33 до 1013 мБар. Они отличаются простой конструкцией и способны работать с загрязненными и опасными потоками.
Несмотря на то что подобные насосы являются первым подобным изобретением, они до сих не вышли из употребления. При этом для их работы требуется подача воды и достаточно большое количество электроэнергии.

Конструкция агрегата включает в себя круглый барабан, в котором располагается ротор с насаженными лопатками. Для работы насоса необходимо частично заполнить этот барабан водой. Когда он включается, жидкость под действием центробежной силы распределяется по стенкам.

Сам ротор находится на некотором расстоянии от центральной части барабана, благодаря чему около него образуется полость, разделяемая лопатками на несколько ячеек. После запуска насоса ротор начинает двигаться, за счет чего возникает между указанными ячейками разница давления, благодаря которому воздух всасывается.

Поршневые

Поршневые насосы обычно имеют компактные размеры. Производительность таких агрегатов измеряется в литрах за минуту и находится в диапазоне 3,3-78. Несмотря на свои габариты, поршневые насосы создают довольно неплохой уровень вакуума, а также способны заменить компрессор.

Среди недостатков подобных устройств выделяют высокий уровень шума, создаваемый при работе. Кроме того, поршни, которые отвечают за изменение давления, достаточно быстро выходят из строя. Сферой применения таких насосов обычно являются исследовательские разработки.

Как выбрать вакуумный насос

При выборе вакуумного насоса следует уделять внимание его основным характеристикам:

Давление

В параметрах насоса указывается 3 типа давления:

• Давление у выхода, или предварительный вакуум. Этот показатель является важным вначале работы.
• Рабочее. Представляет собой входной показатель, определяемый в зависимости от конкретных условий, в которых проводится работа.
• Конечное, или предельное. Уровень давления, получаемый в закрытых емкостях.

Скорость

Он показывает количество объема выкачиваемого воздуха за единицу времени при заданном давлении.

Объем жидкости, необходимой для охлаждения насоса.

Расход энергии

Этот показатель демонстрирует как уровень потребления электроэнергии, так и количество жидкости, идущей на охлаждение.

Определяясь с выбором насоса, в первую очередь необходимо понять, для каких конкретных целей аппарат будет использоваться. Также важно выяснить, какое требуется давление, и с какими объемами воздуха устройство станет работать.

К примеру, поршневые насосы отличаются достаточно простой конструкцией, просты в использовании и способны перекачивать потоки, в которых содержится небольшое количество жидкости. За счет таких особенностей они востребованы в химической промышленности. Помимо этого, поршневые насосы подходят для производств, где необходимо установить давление на уровне 5-100 мм рт. ст.

Для дистилляции, сушки и других подобных процессов применяются вращательные маслянистые аппараты. Главной особенностью таких устройств является то, что они способны создавать пониженное давление (начиная от 0,001 мм рт. ст.) и откачивать воздух в больших объемах. Дополнительно такие насосы оснащаются газобалластным или другим оборудованием. Однако важным условием их работы является полное отсутствие какой-либо жидкости в откачиваемом воздухе.

Одним из наиболее популярным насосом является пластинчато-роторный. Они менее требовательны к условиям эксплуатации, легки в обращении. В их конструкции предусмотрены пластины, посредством которых возможно удаление больших масс воздуха. Такие насосы нередко применяют в химической промышленности для создания предварительного разрежения.

Цены на вакуумные насосы для откачки воздуха

Так как на рынке представлен достаточно широкий ассортимент вакуумных насосов, соответственно, их цена между отдельными моделями может существенно различаться. Сегодня самый дешевый агрегат оценивается примерно в 2-3 тысячи рублей. За водокольцевой насос придется отдать не менее 5 тысяч рублей.

К примеру, аппарат НВР-16ДМ, способный за одну секунду перекачать до 16 литров, обойдется в 35 тысяч рублей. В 10 раз дешевле (3,5 тысячи рублей) стоит 2НВР-01Д. Правда, он перекачивает только 0,12 литра в секунду. Между ними по цене можно расположить агрегат ВВН1-0,75. Его стоимость составляет 15 тысяч рублей, а максимальная производительность равна 0,75 куб.м./мин.

Видео демонстрация работы вакуумного насоса