Насос своими руками

Благодаря относительной простоте конструкции, быстроходности и возможности непосредственного соединения с электродвигателем пластинчато-роторные насосы получили наибольшее распространение. Они используются для откачки воздуха и неагрессивных газов в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине, на транспорте, металлургии, химии, нефтехимии, при сушке (бетона, дерева и т.п.), при перемещении сыпучих и жидких материалов (например, в доильных аппаратах), приведения в действие исполнительных органов, а также в вакуумных системах общего назначения.

Для уменьшения потерь на трение, уплотнения рабочих зазоров, охлаждения сжимаемого газа в насосах используется специальное «вакуумное масло» с низким давлением паров (без запаха). Оно сохраняет надёжную смазывающую способность в течение длительного времени работы насоса, мало окисляется, слабо подвержено температурному крекингу (расщеплению), мало пенисто и токсично. При эксплуатации часть масла в виде паров уносится с откаченным газом, его уровень в насосе необходимо контролировать и поддерживать постоянным. Марки форвакуумного масла: ВМ-4 и ВМ-6 (Россия) — смешивать не рекомендуется.

Одноступенчатый насос со смазыванием трущихся поверхностей создаёт предельное остаточное давление около 2 кПа, двухступенчатый – 0,5 кПа. Одноступенчатый насос с пластинами из антифрикционных материалов: графита, тефлона, эбонита – воздуходувка, работает без смазки, обеспечивает предельное остаточное давление не лучше 80 кПа.

100 кПа = 1 бар ≈ 1атм = 760 мм рт. ст.

Во избежание порчи смазочного материала и поверхностей скольжения сопряжённых деталей, газ, до поступления в насос, должен быть очищен от твёрдых примесей и капельной влаги. При длительной эксплуатации происходит загрязнение насоса, ухудшается уровень достижимого вакуума. В этом случае необходима разборка, очистка деталей насоса. При значительном снижении откачивающей способности следует говорить о реновации насоса.

Разборка, чистка и сборка вакуумных насосов – ответственные высокотехнологичные операции, выполняются специально подготовленными работниками высокой квалификации. Проблема в том, что газ, в отличие от жидкости, не обладает заметной вязкостью, он легко проникает сквозь мельчайшие щели и портит вакуум. Поэтому при сборке необходимо визуально обнаружить и устранить вероятные места натекания газа. Если течь окажется пропущенной, то потом указать её место будет трудно или невозможно. В этом случае сборку необходимо повторить и более тщательно. Зазоры между поверхностями скольжения должны быть меньше 0,08 мм. Т.е. меньше толщины плёнки масла, являющегося динамическим вакуумным уплотнителем. Зазоры между цилиндром с пластинами и фланцами тоже не должны превышать эту величину.

Получение вакуума обусловлено тонкими процессами, в вакуумной технике используются свои технические решения. Готовые изделия, например, водопроводные краны, некоторые материалы и сами принципы конструирования гидравлики, здесь оказываются не применимыми.

Пример конструкции пластинчато-роторного вакуумного насоса

Насос РВН 40/350
Мощность — 3 kW.
Частота вращения -1420 об/мин.
Производительность — 0,53 m³/мин.
Оптимальное остаточное давление – 48 кП.
Предельное — 13 кП .
Вес — 52 кг.

1 – корпус, 2 – ротор, 3 – текстолитовая пластина, 4 – болт в измерительном отверстии, 5 – игольчатый вентиль, 6 – масляный баллон, 7 – всасывающий патрубок, 8, 11 – подшипники, 9, 10 торцевые крышки корпуса, 12 — манжета (симерлинг), 13 – полумуфта, 14 — вентилятор, 15 — штифт, 16 — маслёнка подшипника.

Насос для ассенизаторских автомобилей, 5 kW и более.

Предназначен для вакуумирования бочки, в которую, под действием разряжения, затягиваются фекальные массы.
«Мокрый» — на валу установлен масляный насос (на фото слева), который капельно, через дозатор подаёт масло в объём.

Насос работает в форсмажорных условиях.

Он имеет повышенную производительность, чтобы за приемлемое время было возможно вакуумировать бочку 5 – 10 м³. Во избежание перегрева, не рекомендуется включать более чем на 40 минут. Перегрев — 60 -70 ̊С, когда невозможно удерживать руку на поверхности.

Через него прокачивается агрессивная атмосфера, содержащая сероводород. Это приводит к более частому сервису и ремонту, в сравнении с вакуумными насосами других применений.

Пластины изготовлены из эбонита или текстолита – достаточно мягких материалов. В виду значительной мощности и, соответственно, усилий на трение, их критический износ происходит в нижней части при скольжении в пазах, так, что пластина по толщине изнашивается на угол. В увеличившихся зазорах, капиллярные силы уже не удерживают масло, возникает перетекание воздуха по пазам (рис. слева, P1; P2 – давление в сегментах). При потере толщины в нижней кромке на 0,5 мм, пластины следует заменить, переворачивать их не имеет смысла. Пластины будут работать дольше, если они изначала сделаны очень точно по пазам (механические пары). Тогда они меньше качаются в пазах. Эффект такого износа несколько снижен у насосов с наклонным расположением пластин.

На практике насос характеризуется глубиной, с которой он способен засасывать воду. Давлению в одну атмосферу соответствует столб воды высотой 10,3 м. Можно было бы ожидать, что с такой глубины насос будет засасывать воду. Но при высоких разряжениях, даже при нормальных температурах, вода начинает активно испаряться и кипеть, это явление ограничивает наибольшую глубину, примерно, 9,1 м. С учётом не идеальной вакуумной системы в целом, 8 м являются очень хорошим показателем. Меньшие значения будут свидетельствовать о степени износа насоса, или о наличии вакуумных течей в системе (обычно соединений).
Насос может также работать, как компрессор, развивая давление ~1,5 атм.

Насос доильных аппаратов

Предназначен для создания вакуума 60 кП, что является невысоким требованием. «Мокрый» — используется капельная или порционная заливка масла. Общая чистота, свойственная молочному производству, способствует длительной эксплуатации. Ещё работают экземпляры, выпущенные 40 – 50 лет назад.

Автомобильные вакуумные насосы, приводимые в действие от двигателя – «мокрые», а также вращаемые собственным электрическим мотором – «сухие». Это маломощные насосы, с условным диаметром камеры ~5 см.
Вакуум по трубкам подводится разным потребителям для управления клапанами, например, тормозных систем, замков дверей и тому подобных. В некоторых случаях вакуум используется для удаления воздуха из элементов топливных систем.

Сушка и пропитка в вакууме.

С целью значительного сокращения времени сушки используется явление активного испарения (кипения) воды при нормальных температурах в условиях низких давлений (~10 кПа).

Так, например, время сушки наиболее трудного объекта – досок, в вакууме уменьшается до 1- 3 суток, против 1 месяца или более на воздухе. Остаточная влажность ~7%, на воздухе ~15%. Брак (трещины, коробление) ~5%, на воздухе ~ 50%. Для ускорения сушки желателен лёгкий подогрев.

В обратном процессе, при глубокой пропитке микропористых структур, для удаления воздуха в камере с объектом создаётся вакуум, выдерживается час, после чего камера заполняется пропитывающей жидкостью, над поверхностью жидкости устанавливают атмосферное давление.

Проблемы смазки насосов.

Практика показывает, что смазка является самым уязвимым местом насоса. Проблема в том, что пластины постоянно вытирают масло, вместе с воздухом, в виде паров и капель, оно выбрасывается наружу (в атмосферу). В то же время, плёнка масла должна оставаться достаточной, чтобы создавать динамическое уплотнение между поверхностями движения, заполнять возникшие в процессе эксплуатации царапины.
В простейших случаях используется капельная добавка масла, когда из отдельного бака по капилляру, через патрубок разряжения оно засасывается вакуумом в насос. Использование капилляра, игольчатого регулятора и принципа самотёка связаны с риском засорения системы. Что зачастую и происходит, оставаясь не замеченным. Рекомендуем простую и экологичную систему циркуляции масла с принудительной подачей масла шестеренчатым насосом, см. рисунок:


1 — насос,

2 – глушитель-холодильник,

3 – масляный бак,

4 – масляный фильтр,

5 – масляный насос,

6 – регулятор капель.

Эта схема гарантирует постоянную подачу достаточного количества масла, предотвращает его потери, обеспечивает промывку насоса от грязи.
Также следует учитывать, что при повышенных температурах масло становится жидким и вакуум ухудшается.Обычно насосы имеют воздушное охлаждение, а большие насосы снабжаются водяной рубашкой.

Вибрация.

Вибрация вызывает дрожание пластин, что приводит к возникновению динамических зазоров между пластинами и поверхностью цилиндра, т.е. образованию прямых каналов между сегментами. Вакуумные характеристики насоса снижаются.
Вибрация подавляется наращиванием массы. Насос жёстко фиксируется на массивной платформе (чугун, сталь), которая, через слой жидкого бетона, устанавливается на фундамент и притягивается анкерными болтами.

Наша миссия.

Услуги по капитальному ремонту и техническому обслуживанию. Проектирование вакуумных систем, консультации.

Принципы работы насосов разного назначения (видео).

В большинстве описаний работы насосов есть только разрезы проточной части. Это не всегда помогает разобраться, как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием.

Надеемся, что данная ссылка не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор. http://www.ampika.ru/Princip_raboty.html

Источник: https://www.sites.google.com/site/remontavtozapcastej/vakuumnye-nasosy

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *