Vakuumska črpalka, naprava, katere princip delovanja bo opisan spodaj, je oprema, ki se uporablja za črpanje in odstranjevanje hlapov ali plinov do vnaprej določene ravni tlaka. Slednji se imenuje tudi vodovodni vakuum.
Razvoj vakuumske tehnologije se začne leta 1643. Takrat so prvič izmerili atmosferski tlak. V drugi polovici 19. stoletja je človeštvo vstopilo v tehnološko fazo ustvarjanja vakuumske opreme in naprav. To je bilo posledica nastanka živosrebrne batne črpalke, ki se je zgodila leta 1862.
Načelo dela
Načelo vakuumske črpalke je, da je črpanje zagotovljeno s spreminjanjem prostornine delovne komore. Takšne volumetrične črpalke se uporabljajo za pridobitev predhodnega izpusta, ki se imenuje prednji vakuum. Sem spadajo črpalke:
- rotacijski;
- tekoč obroč;
- vzajemno.
Najbolj priljubljene v vakuumski tehnologiji so rotacijske črpalke. Čegovorimo o visokovakuumskih črpalkah, potem naj vključujejo turbomolekularne, parno-jetne in parno-oljne črpalke. Molekularne črpalke se proizvajajo s prenosom gibalnih molekul plina s trdne, pare ali tekoče površine, ki se giblje z veliko hitrostjo.
Ti vključujejo ejektor, vodni curek, difuzijo, molekularne naprave z enako smerjo gibanja površin in molekul plina. V isti razred spadajo turbomolekularni agregati, pri katerih gibanje trdnih površin vbrizganega plina poteka medsebojno pravokotno.
Dodatno o značilnostih dela
Če vas zanima načelo delovanja vakuumske črpalke, se morate podrobneje seznaniti s to temo. Ta postopek ni tako enostaven, kot se zdi na prvi pogled. Začeti je treba z dejstvom, da analiza notranje strukture takšnih enot, ki ustvarjajo vakuum, kaže, da skoraj vse naprave te vrste delujejo na principu premika, ki ga lahko primerjamo z načelom črpalk s pozitivnim pretokom. Uporabljajo se za črpanje produktov razgradnje različnih mešanic in vode.
Ustvarjeni vakuum oziroma njegova vrednost je odvisna od tesnosti prostora, ki nastane zaradi delovanja mehanizmov črpalke, med njimi je treba izpostaviti:
- kolesa;
- posebni vložki;
- tuljke.
Načelo delovanja vakuumske črpalke je, da mora enota izpolnjevati dva pogoja, od katerih je prvi izražen vzmanjšanje tlaka v zaprtem prostoru, drugo pa je izpolnjevanje prejšnjega pogoja za določeno časovno obdobje. Vendar je pomembno, da se ohrani zaporedje pogojev.
Ko oprema zavzame plinski medij in se tlak ne zmanjša na želeno vrednost, je potrebna uporaba forevakuumske naprave. To pa bo zmanjšalo tlak plinastega medija. To načelo pomeni možnost serijske povezave črpalk.
Načelo delovanja vakuumske črpalke mora vključevati uporabo vakuumskega olja, ki odpravlja uhajanje plina skozi reže med drgnjenimi deli. Zahvaljujoč uporabi olja je mogoče zatesniti in popolnoma zapreti vrzeli. To olje deluje kot odlično mazivo.
Roots črpalka
Načelo delovanja rotacijske vakuumske črpalke je bilo opisano zgoraj, informacije o njeni napravi pa najdete v tem razdelku. Te črpalke lahko kategoriziramo kot rotacijske vakuumske črpalke s pozitivnim premikom, ki delujejo na suho. Med glavnimi komponentami opreme je treba izpostaviti:
- motor;
- izhod;
- labirintna tesnila;
- bypass ventil;
- indikator nivoja olja;
- fiksni ležaj;
- oprosti ležaj;
- sesalna komora;
- izhod za olje;
- izpušni kanal.
Ležaji gredi so nameščeni na dveh stranskih površinahrotorja. Da bi zagotovili neenakomerno toplotno raztezanje med batom in ohišjem, so zasnovani kot fiksni ležaji in tesnilni notranji obroči na različnih straneh. Ležaji so obdelani z oljem, ki se vbrizga iz blatnikov. Pogonska gred je izpeljana in izolirana z obroči gredi radiatorja.
Obroči so izdelani iz FKM in nato mazani s tesnilnim oljem. Obroči, ki se nahajajo na rokavu, so potrebni za zaščito gredi, mimogrede, po potrebi jih je mogoče zamenjati. Če je od zunaj potrebno nepredušno tesnilo, lahko opremo poganjate s sklopko s skodelico in magneti.
VVN in kako deluje
Načelo delovanja vakuumske črpalke VVN temelji tudi na ustvarjanju okolja za sesanje hlapov in plinov. Glavna enota takšnih naprav je okrogel boben, v katerem je rotor z rezili. Ko se rotor začne vrteti, se voda pod delovanjem centrifugalne sile pritisne na stene bobna. Kot rezultat se oblikuje prstan.
Rotor je odmaknjen od središča, zahvaljujoč temu se pod njim oblikuje votlina, ki je razdeljena na celice različnih volumnov. Ko je celica na robu votline, ima majhen volumen, ki se imenuje sesalno okno. Vendar se med vrtenjem prostornina poveča in v tem stanju se plin vsesa. Glasnost postane največja in rotor naredi še en krog. Iz tega je jasno, da načelo delovanja v tem primeru temelji nacentrifugalna sila.
Načelo delovanja vakuumske črpalke za motor
Načelo delovanja dizelske vakuumske črpalke bi lahko zanimalo voznika. V primerjavi z bencinskimi motorji, kjer obstaja loputa za plin in možnost ustvarjanja podtlaka za uporabo v različne namene, dizelski motor nima plina, kot tudi zgoraj opisane možnosti. Zato se pri dizelskih motorjih za ustvarjanje vakuuma uporablja črpalka. Dopolnjuje ga ekscentrično nameščen rotor s gibljivim plastičnim rezilom, ki deli votlino na dva dela.
Dodatne nianse
Ko se rotor vrti in se v njem premika rezilo, se en del votline poveča, drugi del pa zmanjša. Vnos zraka iz vakuumskega sistema poteka na eni sesalni strani, nato pa se zrak iztisne skozi kanal.
Uporablja se za hlajenje strukturnih komponent. Olje se dovaja skozi kanal, gre vzdolž glave valja in nato vstopi v črpalko. Olje se uporablja ne samo za mazanje, ampak tudi za tesnjenje rezila v delovni votlini. Pogon se izvaja iz ročične in odmične gredi, v slednjem primeru je črpalka kombinirana s črpalko za polnjenje goriva sistema.
Načelo vodne črpalke
Načelo delovanja vakuumske vodne črpalke je procespremik. Med delovanjem se voda izčrpa zaradi spreminjanja parametrov delovne komore. Volumen vakuuma je povezan s stopnjo tesnosti delovnega prostora, ki je nastavljiv, kar omogoča znižanje ali povečanje tlaka na določenem mestu na želeno vrednost.
Vakumska črpalka za vodo, katere načelo delovanja lahko zanima potrošnika, ima praviloma cilindrično obliko. V notranjosti je rotor ali gred s kolesom, ki ima posebna rezila. Propeler deluje kot glavni element. Kolo se vrti v ohišju, ki je napolnjeno z delovno tekočino. Zaradi rotacijskih gibov rezila zajamejo vodo, ki se širi po stenah. Obstaja centrifugalna sila, ki izzove pojav obroča iz tekočine. V notranjosti se oblikuje prosti prostor, ki se imenuje vakuum.
Lastnosti vakuumske črpalke
Vakumske vodne črpalke imajo določene lastnosti, med katerimi je treba poudariti:
- nizka raven hrupa in vibracij;
- visoka zmogljivost;
- visoka strukturna trdnost;
- dobra oskrba z vodo in hitrost črpanja;
- visok začetni tlak;
- trajnostno.
Dodatna značilnost je izotermno tesnjenje. Enota se odlično spopada s črpanjem plinov in hlapov, hkrati pa je sposobna odstraniti tudi tekočine. Pogosto ima takšna oprema vgrajen ločevalnik umazanije.
Načelo delovanja rotacijske črpalke
Vakumske črpalke z vrtljivimi lopaticami, ki delujejo po principu potisnega delovanja, so oljno tesnjena oprema. Sistem je sestavljen iz:
- case;
- rezila;
- izven središča rotorja;
- vstop in izstop.
Oljno tesnilo je nameščeno na izpušnem ventilu, ki je zasnovan kot vakuumski razbremenilni ventil. Med delovanjem je v odprtem stanju. Delovna komora se nahaja v notranjosti ohišja, lopatice rotorja pa razdelijo komoro na dva predelka, ki sta različna po prostornini. Takoj, ko je naprava vklopljena, bo plin stekel v ekspanzijsko komoro, dokler ga ne blokira drugo rezilo.
Kaj še morate vedeti o delovanju rotacijske črpalke
Plin v notranjosti je stisnjen, dokler se ventil za sprostitev tlaka ne odpre. Če se uporablja plinski balast, se odpre zunanja odprtina, skozi katero se plin spušča v sesalno komoro, ki se nahaja na sprednji strani. Takšna oprema ima drugo ime - oljna vakuumska črpalka, načelo delovanja te naprave je bilo opisano zgoraj. Olje deluje kot delovna tekočina, ki opravlja več funkcij. Podmazuje gibljive dele in zapolni prostor pod izpušnim ventilom. Napolnjena z oljem in ozke reže med izhodom in vhodom. Delovna tekočina zatesni režo med delovno komoro in rezili, kar zagotavlja optimalno temperaturno ravnovesje z izmenjavo toplote.
Sklep
Vakumske črpalke lahko razvrstimo tudi po fizikalnih načelihdelo na vezavi in transportu plina. Slednji prenašajo delce oziroma delovni volumen. Nekatere vrste vakuumskih črpalk prevzamejo molekularni tok prenesene snovi, druge - laminarne. Če govorimo o mehanskih črpalkah, jih lahko razdelimo na molekularne in volumetrične.
