Виды вакуумных насосов для откачки воды

Вакуумные насосы относятся к специальному виду насосного оборудования, предназначенного для откачки воды, но, они тоже могут выкачивать из герметичных полостей газ либо жидкость вперемешку с газом. Подобные установки достаточно часто используют для полива огородов, устройства систем поступления воды либо откачки воды из бассейнов, подвалов или погребов. Высокая востребованность оборудования поясняется его стабильными характеристиками работы и обычностью обслуживания.
Более того, вакуумные насосы приспособленые для независимой работы, исключающей расходы на энергию, в течение длительного времени.

Преимущества вакуумных насосов

Вакуумный насос для воды принцип работы

Вакуумные насосы имеют много положительных показателей:

  • Высокий уровень прочности;
  • Прочность системы;
  • Высокая скорость откачки воды;
  • Низкий шум и маленькие вибрации во время работы;
  • Большое давление запуска;
  • Экологичность.

Оборудование высокого качества для водоснабжения имеет максимально простую и прочную конструкцию, что благотворно влияет на эффективность работы. Оно отличается изотермической заделкой, достаточно часто дополняется грязеотделителем.

Как выбрать?

Вакуумный насос для воды принцип работы

Подбирая вакуумный насос для водяной скважины, следует взглянуть на такие характеристики:

  • Очень большой и очень маленький уровень давления;
  • Признак выпускного давления на выпускном сечении;
  • Скорость откачки воды.

Принцип работы

Вакуумный насос для воды принцип работы

Принцип работы вакуумного насоса для откачки воды аналогичен принципу других похожих установок – он выстроен на вытеснении. Жидкость подымается с водяной скважины, а водопровод наполняется водою при изменении размеров рабочей камеры.
Величина вакуума зависит от степени герметичности пространства для работы. Она меняется, как и уровень давления в определенных участках во время функционирования водопровода.
Все вакуумные насосы имеют форму в виде цилиндра.
В нём находится вал с колесом, дополненным специальными лопастями (импеллер). Это главный элемент очень распространенного вида данных установок.
Принцип работы агрегата состоит в обычных вращениях колеса.
В результате лопасти зачерпывают воду, которая отходит к стенкам цилиндра. Возникает центробежная сила и появляется жидкостное кольцо.

Реле давления для насоса

В нём появляется вакуум. Газ передвигается между кольцом и лопастями.
Он всасывается через прорезь, когда у лопастей возрастают промежутки.
Важно!
Для второй фазы отличительно их уменьшение, тогда газ сжимается и выходит наружу.

Классификация насосов

Вакуумный насос для воды принцип работы

Водяные вакуумные насосы можно классифицировать разными способами, например, опираясь на принципе действия. Таким образом, насчитывают 4 вида.
Если подразделять в зависимости от значений давления, при которых эфективность становится очень большой, можно подчеркнуть 3 типа агрегатов:
Установки служат для предварительного разрежения. Используются для изготовления замечательных условий функционирования высоковакуумного насоса либо экономии электроэнергии.

Установки выполняют среднестатистический вакуум. Их применяют для увеличения напора в водопроводе, используют для откачки скважины, ирригации, пожаротушения, обустройства фонтанов, орошения, прочих бытовых задач и процессов производства.
Бустерный насос чаще других встречается в быту.

Разделение по принципу действия

Самые распространённые разновидности

Распространенные производители

Вакуумный насос для воды принцип работы

Наиболее востребованы установки для скважин от следующих компаний:

  • GRUNFOS . Датско-немецкая фирма с большим опытом изготовления подобных видов оборудования, относится к всемирным лидерам. Все, что она создаёт, отличается эффективностью и очень хорошей надёжностью, и также современным дизайном. Продукция создаётся при использовании новейших технологий.
  • WILO . Немецкая организация, один из лидеров по изготовлению насосного оборудования в странах Европы. Предлагает широкий выбор надёжных и простых моделей. Они имеют качественные комплектующие, выделяются универсальностью, продуктивны в работе.
  • CALPEDA . Итальянская продукция предлагает качество, достойное уважения соперников. Товары фирмы прочные и долговечные, являют собою великолепное соотношение цена/качество.

Принцип работы вакуумных насосов различных типов, их особенности

Вакуумный насос для воды принцип работы

Основной принцип вакуумного насоса различного типа – это вытеснение. Он подобный у всех вакуумных насосов разнообразного размера и любого способа применения.
Говоря по другому принцип работы вакуумного насоса сводится к удалению смеси газа, пара, воздуха из рабочей камеры. В процессе вытеснения меняется давление, и молекулы газа перетекают в требуемом направлении.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Два важных условия, которые должен выполнить насос – это создать вакуум определенной глубины, откачав газовую среду из необходимого пространства и сделать это в течении заданного времени.
Если какое-то из подобных условий не выполняется, то приходится включать дополнительный вакуумный насос. Так, в случае необеспечения нужного давления, но за нужный просвет времени, присоединяется форвакуумный насос.
Он дополнительно уменьшает давление, чтобы выполнились все необходимые условия. Такой принцип работы вакуумного насоса подобен последовательному подключению.
И наоборот, если не обеспечивается скорость откачки, но достигается при этом нужная величина вакуума, то потребуется другой насос, который поможет достичь необходимый вакуум быстрее. Такой принцип работы вакуумного насоса схож с параллельным подключением.

Примечание. Глубина вакуума, создаваемого вакуумным насосом зависит от герметичности пространства для работы, которое выполняют детали насоса.

Чтобы создать хорошую герметичность пространства для работы применяется специальное масло. Оно уплотняет зазоры и полностью их закрывает. Вакуумный насос, имеющий такое устройство и принцип работы называется масляным.
Если принцип вакуумного насоса не берет в учет использование масла, то называют его сухим. Преимуществом в использовании пользуются сухие вакуумные насосы, так как они не просят обслуживания со сменой масла и так дальше.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Не считая вакуумных насосов промышленного назначения, широкое применение получили небольшие насосы, которые можно задействовать дома. К ним относится ручной вакуумный насос для перекачки воды из скважин, водоемов, бассейнов и прочего.
Принцип работы ручного вакуумного насоса разный, все может зависеть от его типа. Выделяются такие разновидности ручных вакуумных насосов:

  1. Поршневой.
  2. Штанговый.
  3. Крыльчатый.
  4. Мембранный.
  5. Глубокий.
  6. Гидравлический.

Поршневой вакуумный насос работает за счёт движения в середине него поршня с клапанами в середину корпуса. В результате давление уменьшается, и вода через нижний клапан поднимается вверх пока ручка поршня опускается вниз.

Штанговый вакуумный насос похож по принципу действия на поршневой, только роль поршня в корпусе выполняет очень вытянутая штанга.
Крыльчатый вакуумный насос имеет совсем другой принцип работы. Давление в рабочей камере насоса создается за счёт движения рабочего колеса с лопастями (крыльчатка).
При этом вода поднимается по стенке камеры, это повышает давление и, вода выплескивается наружу.
Конструкции сложнее считается роторный вакуумный насос. Но эта сложность возмещается тем, что в возможности насоса входит перекачка не только воды, но и более тяжёлых масляных жидкостей.
Давление в насосе делает ротор с тонкими пластинами, которые вращаются и с помощью центробежной силы втягивают жидкость в емкость, а потом физической силой выталкивает ее.
Мембранный вакуумный насос не имеет никаких трущихся частей, за счёт этого может использоваться для перекачки очень грязных смесей. С помощью внутреннего маятника и мембраны создается вакуум, который перемещает жидкость через корпус в необходимое место.
Чтобы корпус не заклинивал от задержавшегося случайно мусора, насос оснащен специальными клапанами, которые чистят насос.
Глубокий вакуумный насос способен поднимать воду с очень большой глубины (до 30м).
Смысл его работы подобный, как и у поршневого, но с очень длинным штоком.
Гидравлический вакуумный насос хорошо перекачивает вязкие вещества, но большого применения он не получил.
Намного подробнее принцип работы и устройство вакуумных насосов рассмотрим на индивидуальных его видах.

Принцип работы водокольцевых вакуумных насосов

Один из типов вакуумных насосов — водокольцевой вакуумный насос, принцип работы его возведен на создании герметичности рабочего объема с помощью жидкости, а именно воды.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Рассмотрим подробно водокольцевой вакуумный насос и его принцип работы. В середине корпуса водокольцевого насоса находится ротор, который смещен относительно центра немного вверх. На роторе размещено рабочее колесо с лопастями, вращающимися во время работы.
Внутрь корпуса закачивается вода. При движении колеса лопасти захватывают воду и центробежной силой отбрасывают ее в сторону корпуса. Так как скорость вращения достаточно высока, то в результате образуется водяное кольцо по окружности корпуса.
В середине корпуса выходит свободное пространство, которое и будет то есть другими словами рабочей камерой.
Примечание. Герметичность рабочей камеры обеспечивает окружающее ее водяное кольцо.
За счёт этого такие насосы и называются водокольцевыми вакуумными насосами.
Рабочая камера выходит серпообразной формы, и она разделяется лопастями колеса на ячейки. Эти ячейки получаются разного размера. Во время движения газ передвигается попеременно по всем ячейкам, направляясь в сторону уменьшения объема и одновременно сжимаясь.
Так происходит большое количество раз, газ сжимается до необходимой величины и выходит через нагнетательное отверстие. Когда газ идет через рабочую камеру, он очищается и выходит наружу уже чистым.
Такое свойство оказывается очень полезным для откачки загрязнившихся сред или сочных паром газовых сред. Вакуумный насос во время работы систематически теряет недостаточное количество жидкости для работы, за счёт этого в конструкции вакуумной системы предусматривается резервуар для воды, которая потом по принципу работы возвращается назад в рабочую камеру.
Это необходимо еще и за счет того, что молекулы газа сжимаясь отдают свою энергию воде, подобным образом нагревая ее. И чтобы не было перегрева насоса, вода охлаждается в этом индивидуальном резервуаре.
Подробно увидеть, как устроен водокольцевой вакуумный насос и смысл его работы можно на видео, предложенном ниже.

Работа пластинчато-роторных насосов

Пластинчато-роторный вакуумный насос относится к числу масляных насосов. В середине корпуса находится рабочая камера и ротор с отверстиями, который размещен эксцентрично. На роторе установлены лопатки, которые могут перемещаться по этим щелям под воздействием пружин.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Рассмотрев устройство, теперь рассмотрим, какой имеют роторные вакуумные насосы принцип работы. Газовая смесь попадает в рабочую камеру через входное отверстие, продвигается по камере под воздействием вращающегося ротора и лопаток.
Рабочая пластина, отталкиваясь пружиной от центра, прикрывает собой входное отверстие, уменьшается объем рабочей камеры, и газ начинает сжиматься.
Примечание. Во время сжатия газа возможно выпадение конденсата за счёт насыщения пара.

Когда сжатый газ выходит наружу, совместно с ним выходит и появившийся конденсат. Этот конденсат может плохо повлиять на работу всего насоса, за счёт этого в конструкции пластинчато-роторных насосов еще необходимо предусматривать газобалластное устройство. Схематично увидеть, как работает роторно-пластинчатый вакуумный насос, принцип работы его, можно на рисунке ниже на примере насоса Busch R5.
Как мы говорили, пластинчато-роторный насос – это насос для масла. Масло необходимо, чтобы убрать все зазоры и щели между лопатками и корпусом, и между лопатками и ротором.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Масло в рабочей камере смешивается с воздушной средой, сжимается и выходит в масляную емкость. Воздушная смесь более легкая переходит в верхнюю камеру сепаратора, где она полностью очищается от масла.
А масло, вес которого больше, садится в масляной емкости. Из сепаратора масло возвращается на впуск.

Примечание. Качественные насосы выполняют воздух чистым очень тщательно, потерь масла практически нет, за счёт этого подливать масло в такие насосы необходимо очень редко.

Принцип работы насоса ВВН

ВВН — водяной вакуумный насос, принцип работы которого подобный, как у водокольцевого вакуумного насоса.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Рабочей жидкостью насосов ВВН считается вода. На схеме можно заметить простой принцип работы насоса ВВН.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Движение ротора насоса ВВН происходит именно двигателем через муфту. Это обеспечивает большие обороты ротору, и как последствие, возможность получения вакуума. Правда, вакуум насосы ВВН в основном делают только низкий, за счёт этого их называют насосами малого давления.
Обыкновенные насосы ВВН могут откачивать газы, сочные парами, загрязненные среды, и при этом очищать их. Но состав должен быть неагрессивным, чтобы чугунные детали насоса не повредились в результате реакции с химическим составов газа. За счёт этого присутствуют модели насосов ВВН, детали которых выполнены из титанового сплава или сплава на основе никеля.
Они могут откачивать смесь любого состава, не боясь возникновения повреждений. Насос ВВН, в силу своего принципа работы, выполняется только в горизонтальном исполнении, а газ поступает в камеру сверху по оси.

По какому принципу работает вакуумный насос?

Сегодня вакуумные насосы применяются и для бытовых нужд, и в больших промпредприятиях для более существенных и больших работ. Виды вакуумных насосов насчитают чуть-чуть очень разных по специфики работы аппаратов, имеющих, однако, общий принцип работы.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Заводской вакуумный насос для откачки газов
Есть насосы и доильного назначения, и лабораторный вид вакуумных агрегатов, электрический вакуумный насос и другие.
И если сфера применения любого из видов понятна и доступна даже обыкновенному обывателю, то принцип работы, к несчастью, нет. Собственно с этой темой мы сейчас и попробуем разобраться.

1 Основные особенности

В современном мире создать устройство для откачки воды или газа, и также других веществ и их продуктов распада (даже на уровне молекул!) довольно просто. Тому пример огромное количество подобных аппаратов.
Наиболее технологичным и развитым из таких аппаратов можно с решительностью назвать вакуумный насос.
Промышленные виды вакуумных насосов разделяют на такие типы, как:

  • Вакуумный насос;
  • Вакуумный аппарат;
  • Вакуумная установка.

Другим наименованием вакуумных моделей считается «устройство для откачки», так как данное устройство используется в основном для откачки воздуха, различных газов, воды, парогазовых смесей и подобных веществ. Важные свойства вакуумных насосов такие:

  • Быстрая скорость откачки смесей или воды;
  • Величина произведенного вакуума.

Скорость откачки, имеющая символ «S», всегда измеряется в литрах за секунду, и показывает объем откачиваемой среды в одну единицу времени. Объем вакуума измеряется величиной, как говорят иначе остаточного давления, в пустоты с разреженной атмосферой.
При этом единицами измерения описываемой величины являются: проценты от всего атмосферного давления, кПа, Па и миллиметры ртутного столба (мм.рт.ст).

У вакуумных насосов имеются и категории. Такие, как:

  • Вакуумный аппарат для создания предельного остаточного давления (характеристики от 1*10-3 миллиметров ртутного столба);
  • Высоковакуумные аппараты производящие максимальное остаточное давление (характеристики от 5*10- до 5*10-7 миллиметров ртутного столба);
  • Вакуумные водокольцевые аппараты.
Вакуумный насос для воды принцип работы

Вакуумный насос с манометром, от компании Value
При этом, как бы сильно как может показаться не отличались такие категории один от одного, каждая насосная система работает на одном и том же механизме, общем для совершенно всех подвидов.
И, как уже писалось выше, есть более узкие и специфичные версии вакуумных насосов. Такие, как:

  • Электрический вакуумный насос (во многих случаях марки «Value»);
  • Водяной вакуумный аппарат (как и описанный выше насос, тоже достаточно часто марки «Value»);
  • Мини-вакуумный насос (по большей части, для бытовых нужд);
  • Насос доильного назначения;
  • Вакуумные контейнеры «Value», «GE» и т.д.

1.1 Сфере применения

Открытие подобных насосов дало человеку возможность решить много различных ситуаций, которые требовали его вмешательства. Вакуумные насосы и контейнеры применяются в очень многих промышленных областях и решают по-настоящему велик список задач:

  • Защита окружающей среды (очистные контейнеры, фильтры продуктов распада веществ с заводов и т.д., где применяют насосы «Value»);
  • Полиграфическое дело (подготовка изображений, их копирование и сканирование, где применяют аппараты «Value» и «2НВР»);
  • Пищевая промышленность (обработка продуктов вроде птицы/молока/фруктов, вакуумные контейнеры для упаковки и т.д.);
  • Область медицины (мини-вакуумные приборы для дыхательных аппаратов, мини-вакуумные трубки в стоматологии для откачки крови и слюны);
  • Химическая индустрия (перегонка веществ и продуктов их распада, сжатие газов и т.д.);
  • Производство керамики и стеклянных изделий, где наиболее часто применяют вакуумные контейнеры «2НВР» и «5ДМ»;
  • Деревообрабатывающая отрасль, где применяют аппараты «2НВР» и вакуумные контейнеры.
Вакуумный насос для воды принцип работы

Мобильный вакууматор для продуктов для пищи
При этом очень популярны бытовые вакуумные насосы «Value» и мини версии вакуумных насосов. Аппараты «Value» наиболее популярны в сельскохозяйственном ремесле, тогда как мини-вакуумные устройства применяют преимущественно в медицине.
Так, например, без мини-вакуумных устройств не обойдется ни один прибор для искусственной вентиляции легких.
к меню ^

1.2 Какой плюс использования вакуумных насосов?

Что ясно, каждая отдельно взятая группа вакуумных насосов, будь то контейнеры или мини аппараты, имеет свои определенные преимущества благодаря конструкционным особенностям, принципа работы и других, менее определяющих факторов.
Водокольцевые аппараты, например, выделяются особой прочностью и способны выполнять свою работу при предельно высоких температурах или других подобных тяжелейших условиях. Во многих случаях их применяют для откачивания загрязнившихся паров, воздуха и газов.
Они очень популярны при проведении промышленных работ.
Пластинчато-роторные устройства очень стойки к парам воды, достаточно небольшие и предельно надежны. Они показывают высокую производительность откачки и, при этом, потребляют предельно маленькое количество энергии.
То есть другими словами «насосы Рутса» показывают мощную эфективность, скорость работы и, что очень важно для насосных систем, равномерность откачки носителя. При их работе в сжимаемом газе полностью отсутствуют примеси масла.
Мембранные и спиральные аппараты вакуумного принципа работы используют для проведения работ в агрессивной обстановке. Но, в отличие от водокольцевых устойчивых аппаратов, мембранные и спиральные просят предварительного нанесения специального защитного покрытия на все детали насосной системы.
Винтообразные насосные системы выделяются тем, что абсолютно не потребляют масла и не просят установки конденсаторов. Кроме того, они прекрасно экономят расход применяемой энергии.
Вакуумные контейнеры выделяются широтой применения, и некоторые их виды выделяются слишком высокой подвижностью и возможность легкой транспортировки. Впрочем, такие контейнеры хотя и достаточно защищены, но все таки не способны на работу в агрессивной обстановке как в случае с водокольцевыми аппаратами.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Доильный аппарат с подключенным вакуумным насосом
Однако вакуумные контейнеры для таких условий не применяются совсем. Они используются в бытовой сфере, на кухне, для сохранения остатков пищи, откладывания запасов, скоропортящихся или нуждающихся в защите вещей.
к меню ^

2 Принцип работы вакуумной насосной установки

На самом деле принцип работы вакуумных насосных агрегатов не так легок, как может показаться. Нужно начать с того, что тщательный анализ внутренние устройства насосов создающих вакуум (также мини версий) показывает, что практически все аппараты данного типа работают по методу «вытеснения», что очень похоже на принцип работы объемных насосов.
Объемные насосы, между тем, тоже применяют для водяной откачки и откачки продуктов распада различных смесей.
Производимый вакуум, иначе говоря если быть точнее, его величина, напрямую зависит от герметичности производственного пространства, что создается рабочими механизмами насоса (золотниками, специальными пластинами и то есть другими словами «колесами»).
В общем то, принцип работы такого приспособления сводится к тому, что он должен выполнить два определенных условиях. Первое, это понижение давления в рабочем замкнутом пространстве.
Второе, это выполнить предыдущее условие за определенное определенное время. Аналогичные условия одинаково необходимы как для водяной откачки, также и для доильного дела.
При этом очередность условий должна быть сохранена, как и выполнение любого из них. Ведь, например, если объем забора определенной газовой среды аппарат выполнит, но при этом не уменьшит давление до необходимой величины, то нужно станет использование для корректировки применение форвакуумного аппарата.
А это уже дополнительно уменьшает давление определенной газовой среды. Собственно, данный принцип работы вакуумного аппарата полностью повторяет технику последовательного присоединения насосов.
В завершальном варианте при обеспечении заданной величины снижения давления устройством, без грядущего обеспечения скорости забора, присоединяют другой насос.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Изображение внутренностей водокольцевого вакуумного насоса
Для устранения допустимых газовых утечек, через свойственные зазоры систематически деталей которые труться друг об друга вакуумных устройств, применяют то есть другими словами вакуумное масло. Благодаря вакуумному маслу можно уплотнить зазоры, полностью перекрыв их.
Кроме того, данное масло считается еще и великолепным смазочным средством.
Выходит, что механичные насосные системы вакуумного принципа работы, в которых применяют данное вакуумное масло и как уплотнитель для щелей, и как смазку, по факту являются масляными. А вот насосы, где вакуумное масло не применяется, именуют сухими.
Самым идеальным вариантом выбора считается всегда второй вид насосов, так как они не нуждаются в обслуживании.
Если описать все более кратко, то вакуумные насосы просто элиминируют газы, также продуктов распада различных веществ, пары воды, воздух и другие вещества из объемов то есть другими словами рабочей камеры устройства. При этом камеры устройства обладают замкнутостью и полной герметичностью.
По мере того, как газы, пары воды и других веществ удаляются, объем полостей устройства меняется, за счёт чего молекулы вещества, которое перекачивает насос, распределяются в необходимом направлении. Более того, принцип работы вакуумных насосов еще и напрямую зависит от типа используемого агрегата.
И, как мы уже рассказывали, такой принцип работы применяем для вакуумных насосов, как доильного применения, также и для промышленных насосов по перекачке воды или продуктов распада различных веществ.
к меню ^

Плюсы и минусы вакуумного насоса для качки воды из скважины

Широкое применение в самых разнообразных сферах промышленности получил вакуумный насос. Основным принципом его работы считается вытеснение среды из рабочей камеры.
В ходе работы возрастает давление и необходимая скорость перемещения молекул. Посмотрим его применение в домашнем водоснабжении.
На сколько он считается успешным, какие разновидности имеет и в чем заключаются их преимущества.

Сфера применения

Уникальность вакуумной среды люди изучают долгое время.
С учетом современного технологического прогресса вакуумные установки стали откровенно лучше, нашли широкое применение в самых разнообразных промышленных областях и в устройствах приборов которые применяются дома. За счёт специального винта небольшие размеры устройства предоставляют возможность быстро создавать высокую степень разрежения среды.

Насосы вакуумного типа для воды считаются экономными, имеют различные сфере применения:

  • во время производства изделий из металла с крепкой структурой без пор;
  • в производстве текстиля, для быстрой сушки без увеличения температурного режима;
  • при расфасовке молочных продуктов, упаковывания мяса и рыбы;
  • в оборудовании со специальными требованиями к сухой обстановке;
  • для полноценной работы вакуумных присосок;
  • в научных лабораториях различного направления;
  • в фармацевтической области, медицине.

Как вы успели заметить, применение вакуума имеет самое разнообразное назначение.

Принцип работы + видео обзор моделей

В основу функционала входит принудительное механическое убирание среды из ограниченного пространства. Происходит это несколькими разновидностями:

Аппарат функционирует за счёт подачи из бокового патрубка струйки молекул воды либо пара, которая на большой скорости выносит которое находится вещество и делает разрежение. Плюсом данной схемы считается отсутствие двигающихся элементов, что существенно продлевает срок эксплуатации конструкции. Минусом будет смешивание элементов и маленькой КПД.

Насос Эрлифт — принцип работы

В принцип работы вакуумного насоса входит вращающаяся конструкция либо возвратно-поступательного действия, какая в середине создает эффект расширения пространства путем его наполнения из приемного патрубка для выталкивания через отрезок трубы выпускного типа. Конструктивных решений такого принципа находится в нужном количестве.
Аналогичные конструкции выделяются большим КПД.

Любой из вышеописанных вариантов для дома имеет свои преимущества и недостатки.

Основные разновидности вакуумных насосов

Для создания корпусов и двигающихся деталей применяется металл и крепкий пластик. Значительным моментом считается их устойчивость к агрессивной обстановке перекачивающих веществ. Огромное внимание необходимо выделить прочности конструкции и большой точности подгонки всех деталей.
Все разом это позволит создать герметический контакт и направить поток молекул в едином направлении. Рассмотрим некоторые типы вакуумных насосов, принцип их действия.

Водокольцевые

Для создания разрежающей среды применяется вода. Насос выполнен в цилиндрическом виде с находящимся внутри ротором, оснащенным лопатками, которые вращаются на смещенном от центра валу.
Для запуска такого агрегата его стоит заполнить жидкостью.
Такой вакуумный насос имеет следующий принцип работы. После пуска мотора крыльчатка рассредотачивает воду по стенкам в середине рабочей камеры.
Между ними образуется вакуумная среда. Из приемного патрубка подается газ, который перемешивается и выбрасывается в отрезок трубы выпускного типа.
Такие агрегаты часто используются при очистке газа.
Применение жидкости даёт массу преимуществ:

  • вода повышает конструкции герметичность, она не позволяет газу направиться в обратном направлении;
  • она охлаждает и смачивает вращающиеся детали, уменьшая процесс трения;
  • такие агрегаты считаются экономными и долговечными;
  • возможна работа с газами в комбинировании с элементами воды.

Такой насос часто используется для перекачки газов с примесями воды. Это превосходный вариант для кондиционера, холодильника.

Пластинчато роторные

Эти насосы выполнены в цилиндрическом корпусе с гладкой внутренней поверхностью и существующим ротором. Смещенная ось позволяет построить получить различный боковой просвет.
На роторе установлены двигающиеся пластины, прижимающиеся пружинами к корпусу, за счёт чего свободное пространство делится на сектора с изменяющимся объемом. После запуска мотора начинают передвигаться газы, организуя разрежение в приемном патрубке и избыточное давление на выходе.
При производстве пластин используются антифрикционные материалы либо специальные масла, имеющие малую вязкость.
Такие насосы для воды как правило создают крепкий вакуум, однако они слишком чувствительные к качеству перекачиваемого вещества. За счёт этого они просят периодической чистки, благодаря чему загрязняют воду фракциями смазки.

Мембранно поршневые

Движущим элементом аналогичной конструкции считается мембрана, двигающаяся за счёт рычажного механизма. Она должна иметь хорошую крепость к влияниям механики. По краешкам она надежно фиксируется к стенкам в середине корпуса, а основная часть крепится к двигающемуся штоку.
За счёт этого систематически меняется объём пространства в середине рабочей камеры.
Подобные вакуумные насосы для воды работают за счёт втягивания и выталкивания перекачиваемого вещества.
Объединив работу 2-ух таких мембран в противофазе происходит движение перекачиваемого вещества в заданном направлении. Этот механизм не имеет крутящихся деталей, в нем нет эффекта трения.

К замечательным качествам аналогичной конструкции можно отнести:

  • нет загрязнения перекачивающегося вещества продуктами смазки;
  • конструкции герметичность полностью исключает потенциальную утечку;
  • обладает хорошей регулировкой расхода, отличается экономией;
  • возможна длительная работа в сухом режиме;
  • может применяться в ходе работы во взрывоопасной обстановке.

Все может зависеть от прочности мембраны, которая систематически находится в движении.

Винтообразные

В основе такого насоса вакуумного типа для воды находится вращающийся винт, который находится в самом центре рабочей камеры. При его вращении происходит выталкивание воды.
Конструкция состоит из:

  • двигающегося привода;
  • одного либо 2-ух роторов;
  • статора.

Рассмотрим, как работает данная техника. Точность подгонки деталей исключает изменение направления перекачиваемой жидкости. Таким образом, при входе образуется вакуум, а на выходе – избыточное давление.
Лучшие модели в своем классе.
Преимущества конструкции:

  • небольшой шум в работе;
  • аналогичный расход;
  • возможность перекачки жидкого вещества с механическим приводом.

Важно контролировать смазку деталей которые труться друг об друга.

Вихревые

В их основу входит использование центробежной силы. Вакуумный насос для откачки воды имеет основной узел, которым считается вращающееся на центральном валу колесо с лопастями. Входной сгон располагается на боковой стороне корпуса, а не вблизи до центра оси.

Маленькой просвет между лопастями и корпусом способствует эффективному направлению движения жидкости. Конструкция такого рода отличается способностью нагнетания высокого давления и наличием самовсасывающего эффекта. Она обыкновенная в применении, легкая в ремонте, однако обладает низким КПД.
Попадание чужих мелких фракций приводит к повреждениям которые созданы механическим путем лопастей. Полный обзор технологии.

Самостоятельное изготовление + видео

При нехватке бюджета семьи существует возможность сделать насос для воды собственноручно.
В примитивном виде это может быть медицинский шприц либо велосипедный механический насос. Для большей продуктивности можно задействовать компрессор старого холодильника.

Применение насоса в оборудовании частного водоснабжения более повысит уровень комфорта проживания в загородном доме!

Вакуумные насосы

Вакуумные насосы стали очень популярны в самых разнообразных сферах промышленности и науки. Основное применение вакуумных насосов это убирание воздуха или газа из герметично замкнутого объема и создания в нем разряжения . Мы будем рассматривать самые распространённые типы, характеристики вакуумных насосов их принцип работы и основные применения.

Классификация насосов по диапазону давления

Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочих давлений на :

  • первичные (форвакуумные ) насосы,
  • дожимные насосы
  • вторичные насосы.

В каждом диапазоне давлений применяются различные типы вакуумных насосов, отличающихся друг от друга по конструкции. Каждый из данных типов имеет свое преимущество по одному из следующих пунтков: вероятный диапазон давления, эфективность, цена и периодичность и простота научно-технического обслуживания.
независимо от конструкции вакуумных насосов, важный принцип работы аналогичный.
Вакуумный насос убирает молекулы воздуха и других газов из вакуумной камеры (или из выходного патрубка вакуумного насоса более высокого давления , при подключении понемногу).
При уменьшении давления в камере, последующее убирание дополнительных молекул становится экспоненциально сложнее . За счёт этого промышленные вакуумные системы должный охватывать большой диапазон давлений от 1 до Торр.
В научной сфере данный показатель достигает торр или ниже.
Выделяют следующие диапазоны давления:

  • Низкий вакуум:> от атмосферного давления до 1 торр
  • Среднестатистический вакуум: от 1 торр до 10-3 торр
  • Большой вакуум: 10-3 торр до 10-7 торр
  • Сверхглубокий вакуум: от 10-7 торр до 10-11 торр
  • Экстремальный большой вакуум: Классификация вакуумных насосов по принципу работы с газом

Выделяют две основные технологии работы с газом в вакуумных насосов:

  • Перекачка газа
  • Улавливание газа

Вакуумный насос. Как работать, для чего, виды.

Насосы которые работают по технологии перекачки газа разделяют на кинетические насосы и насосы объемного вытеснения.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Кинетические насосы работают по принципу передачи импульса молекулам газа от высокоскоростных лопастей для обеспечения постоянного перемещения газа от входного патрубка насоса к выходному.
Кинетические насосы обычно не имеют герметичных вакуумных камер, но могут достигать высоких коэффициентов сжатия при низких давлениях.
Насосы объемного вытеснения работают путем механического улавливания объема газа и перемещения его благодаря насосу. В герметичной камере газ сжимается до меньшего объема при более большом давлении и после этого, сжатый газ вытесняется в атмосферу (или в следующий насос).

Во многих случаях кинетические и объемные работают понемногу для обеспечения гораздо большего вакуума и расхода. Например, очень часто турбомолекулярный (кинетический) насос поставляется собранным понемногу с винтовым (объемным) насосом в единую установку.
Насосы которые работают по технологии улавливания газа, захватывают молекулы газа на поверхности в вакуумной системе.
Данные насосы работают при меньших расходах, чем перекачивающие насосы, но при этом могут создавать самый высокий до торр, и безмасляный вакуум. Улавливающие насосы работают с использованием криогенной конденсации, ионной реакции или химреакции и не имеют двигающихся частей.

Типы вакуумных насосов в зависимости от конструкции

В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ действию масла или воды в процессе перекачки.
В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ действию масла или воды в процессе перекачки.

В конструкции мокрого насоса применяется масло или вода для смазки и / или герметизации. Эта жидкость может загрязнять перекачиваемый газ. Сухие же насосы не имеют жидкости в проточной части и зависят от уплотненных щелей между вращающимися и статическими частями насоса.
В качестве уплотнения достаточно часто используют полимер (PTFE) или диафрагму для деления механизма насоса от перекачиваемого газа. Сухие насосы делают меньше риск загрязнения системы масла по сравнению с мокрыми насосами.

В качестве первичных (форвакуумных ) насосов чаще используются следующие конструкции, описанные ниже.

ГРАМОТНОЕ подключение насоса, бурение скважины на воду

Первичный форвакуумный насос. Принцип работы. Варианты конструкций

Маслозаполненный ротационный лопастной насос

В ротационном лопастном насосе газ поступает во входное отверстие и захватывается эксцентрично установленным ротором, который сжимает газ и передает его в выпускной клапан Подпружиненный клапан позволяет выпускать газ при превышении атмосферного давления. Масло используется для герметизации и охлаждения лопастей.
Давление, достигаемое с помощью роторного насоса, определяется количеством ступений. Двухступенчатая конструкция может обеспечивать давление 1 ?10-3 мбар. Эфективность может составлять от 0,7 до 275 м3/ч.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Водокольцевой вакуумный насос. Конструкция и принцип работы

Водокольцевой насос сжимает газ с помощью вращающегося рабочего колеса, расположенного эксцентрично в середине корпуса насоса. Жидкость подается в насос и с помощью центробежного ускорения формирует двигающееся цилиндрическое кольцо.
Это кольцо делает серию уплотнений в промежутке между лопастями рабочего колеса, которые и являются камерами сжатия . Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к уменьшению объема между лопатками рабочего колеса и за счёт этого к сжатию газа и выпуска его его через выходной сгон. Этот насос имеет простую, прочную конструкцию, так как вал и рабочее колесо являются единственными двигающимися частями. Водокольцевой насос имеет большой диапазон мощности и может обеспечивать давление 30 мбар при пользовании водой температурой 15 ° С. При использовании других жидкостях возможны и более маленькие давления.
Диапазон доступных производительностей от 25 до 30 000 м3/ч.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Диафрагменный вакуумный насос

На диафрагменных насосах применяется гибкая диафрагма, которая соединена с штоком и поперемено передвигается в самых разнообразных направлениях, так что газ попадает в пространство над диафрагмой и полностью заполняет его. Потом впускной клапан закрывается , а выпускной клапан открывается, чтобы выпустить газ.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Диафрагменный вакуумный насос маленькой и очень легко обслуживается. Срок службы диафрагм и клапанов во многих случаях составляет более 10 000 часов работы. Диафрагменный насос используется для поддержки небольших турбомолекулярных насосов в чистом, высоком вакууме.
Это насос ограниченной мощности, активно используемый в научно-исследовательских лабораториях для подготовки проб. Типичное максимальное давление 5 ?10-3 мбар.
Эфективность от 0,6 до десяти метров3 / ч (от 0,35 до 5,9 фут3 / мин).

Спиральный вакуумный насос

Основными элементами насоса являются спиральные ротор и статор. Расширенный газ попадает в большие круглые пространства, которые сужаются, при достижении центра спирального вращающегося ротора. Уплотнение из полимера PTFE обеспечивает герметичность между спиральными элементами насоса без использования масла в перекачиваемом газе.
Достигаемое давление 1 ? мбар. Эфективность от 5 до 46 м3/ч.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Дожимные (бустерные) насосы

Двухроторный вакуумный насос

Двухроторные насосы в основном используется в виде дожимных (бустерных) насосов и предназначены для удаления высоких объемов газа. Два ротора, не касаясь друг друга, вращаются, чтобы регулярно передавать газ в одном направлении благодаря насосу.
Это повышает эфективность первичного / форвакуума насоса, делая выше скорость откачки примерно 7: 1 и выполняет лучше конечное давление, примерно 10: 1. Бустерные насосы могут иметь два или более роторов. Типичное максимальное давление Кулачково-зубчатый насос
Кулачково-зубчатый насос имеет два кулачка , которые вращаются в противоположные друг дружке стороны.
Рабочая схема вакуумного насоса аналогична роторному насосу, помимо того, что газ подается в осевом направлении, а не сверху вниз. Очень часто кулачковый и двухроторный насосы применяются в комбинации. На одном общем валу устанавливаются ступеньки роторов и ступеньки кулачков.
Данный тип насосов предназначается для суровых промышленных условий и обеспечивает высокую производительность. Типичное максимальное давление 1 ? 10-3 мбар.
Эфективность же может составлять от 100 до 800 м3/ч.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Винтовой насос

Основными рабочими органам агрегата являются два вращающихся винта, которые не затрагивают друг друга. Вращение переносит газ с одного конца на другой.
Винты сконструированы таким образом, что по мере прохождения газа через них пространство между ними становится меньше и газ сжимается, подобным образом вызывая пониженное давление при входе. Этот насос обладает высокой производительностью. Винтовой насос будет работать со средами, содержащими жидкость и включения , и также отлично работает при суровых условия.
Типичное максимальное давление будет приблизительно 1 ? 10-2 Торр. Эфективность может достигать 750 м3/ч.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Вторичные (высоковакуумные) насосы

Турбомолекулярный насос

Турбомолекулярные насосы работают путем переноса кинетической энергии в молекулы газа с использованием высокоскоростных вращающихся угловых лопастей, которые продвигают газ на большой скорости. Скорость вращения наконечника лопастей во многих случаях составляет 250-300 м/ с. Получая импульс от вращающихся лопастей, молекулы газа, перемещаются к выпускному отверстию. Турбомолекулярные насосы представляют низкое давление и имеют небольшие параметры продуктивности.
Типичное максимальное давление составляет 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон продуктивности от 50 до 5000 л/с.
Ступеньки накачки иногда соединяются со ступенями торможения, что позводяет турбомолекулярным достигать более высоких давлений (> 1 торр).

Вакуумный насос для воды принцип работы

Диффузионные паромаслянные насосы

Паровые диффузионные насосы передают кинетическую энергию молекулам газа с использованием высокоскоростного нагретого масляного потока, который перемещает газ из входа в выпускное отверстие. Подобным образом обеспечивает пониженное давление при входе.
Подобная конструкция является довольно устаревшей. В большой мере они вытесняются на рынке более хорошими сухими турбомолекулярными насосами.
Диффузионные паромаслянные насосы не имеют двигающихся частей и представляют высокую надежность. Данный вакуумный насос обладает низкой ценой.
Максимальное давление менее 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон продуктивности 10 — 50 000 л/с.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Криогенный насос

(сухой, технология улавливания газа)
Криогенные насосы работают путем захвата и хранения газов и паров, а не перекачки их через себя. Данный тип насосов используетт криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности (криоконденсация или абсорбция) при температуре 10 ° К до 20 ° К (минус 260 ° С).
Эти насосы очень эффективны, но имеют ограниченную емкость для хранения газа. Собираемые газы / пары должны иногда удаляться из насоса, нагревая поверхность. Откачиваются они с помощью другого вакуумного насоса.
Этот процесс также известен как возобновление. Криогенные насосы просят установки добавочной компрессорной системы охлаждения для создания холодных поверхностей.
Эти насосы могут достигать давления 7,5 х 10-10 Торр и имеют диапазон продуктивности от 1200 до 4200 л/с.

Вакуумный насос для воды принцип работы

Основные производители вакуумных насосов

Вакуумный насос приобрести можно производства следующих изготовителей