Tipos de bombas de vacío y su principio de funcionamiento.
En varias esferas de la actividad humana, se requiere un vacío. Este término describe el estado de la fase gaseosa, cuya presión está por debajo de la atmosférica. Se mide en milímetros de mercurio o pascales. La dilución de gases se produce durante la eliminación forzada de sustancias de dispositivos con volumen limitado. El dispositivo técnico diseñado para este propósito se llama bomba de vacío. Se puede utilizar de forma independiente o entrar en sistemas más complejos.
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Alcance de las bombas de vacío.
El vacío es ampliamente utilizado en varios dispositivos técnicos.Permite reducir el punto de ebullición del agua o líquidos químicos, eliminar gases de materiales que requieren una mayor homogeneidad de la composición, crear condiciones de almacenamiento y procesamiento estériles. Con las pequeñas dimensiones y el consumo de energía económico, las bombas de vacío modernas permiten alcanzar rápidamente un grado profundo de rarefacción. Se utilizan en diversos procesos y áreas de actividad:
- en las industrias de refinación y química para mantener las condiciones necesarias para las reacciones y la separación de las mezclas resultantes;
- al desgasificar metales y otros materiales para crear piezas con una estructura homogénea y la ausencia de poros;
- en la industria farmacéutica y textil para el secado rápido de productos sin aumentar la temperatura;
- en la industria alimentaria para envasado de leche, jugos, carnes y productos pesqueros;
- en el proceso de aspirar equipos de refrigeración y otros equipos con mayores requisitos para la ausencia de humedad;
- para el funcionamiento normal de las líneas de transporte automáticas utilizando ventosas de vacío como pinzas;
- en los equipos de producción y laboratorios de investigación;
- en medicina durante la operación de aparatos de respiración y consultorios dentales;
- En impresión para la fijación de termofilms.
El principio de funcionamiento de las bombas de vacío.
El vacío se crea mediante la eliminación mecánica de una sustancia de un espacio cerrado. Técnicamente, esto se implementa de varias maneras. Principio de funcionamiento bomba de vacío bomba de vacío basado en el arrastre de moléculas de gas por el flujo de agua o vapor expulsado a alta velocidad desde la boquilla de expulsión. Su esquema proporciona la conexión del tubo de derivación lateral, en el que se crea un vacío.
La ventaja de este diseño es la ausencia de piezas móviles, y la desventaja es la mezcla de sustancias y baja eficiencia.
En la técnica las más comunes. unidades mecánicas. El funcionamiento de una bomba de vacío con una parte principal alternante giratoria o en movimiento consiste en crear periódicamente un espacio de expansión dentro de la caja, llenarlo con gas desde el tubo receptor y luego empujarlo hacia afuera a través de la salida. El dispositivo constructivo de la bomba de vacío al mismo tiempo puede ser muy diverso.
Principales tipos de bombas de vacío.
En la fabricación de dispositivos para crear vacío, se utilizan materiales metálicos y plásticos que son resistentes a los efectos químicos del medio bombeado y poseen suficiente resistencia mecánica. Se presta mucha atención a la precisión del ajuste de los nodos y la estanqueidad de las superficies de contacto, eliminando la fuga de gas inversa. Aquí hay una lista de los principales tipos de bombas de vacío, que difieren en el diseño y el principio de funcionamiento.
Anillo de agua
La bomba de vacío de anillo de agua es una de las opciones para unidades de anillo líquido, que se utiliza para crear un vacío circulación de agua pura. Tiene la forma de un cilindro con un rotor con cuchillas, que gira sobre un eje que está desplazado desde el centro. Antes de comenzar, se llena con líquido.
Al arrancar el motor, el impulsor acelera el agua a lo largo de las paredes internas de la carcasa. Se forma una región de vacío en forma de hoz entre ella y el rotor. Se precipita el gas de la entrada de la bomba. Las cuchillas en movimiento lo mueven a lo largo del eje y lo lanzan a través de la salida. Los agregados de este tipo a menudo también se utilizan. para limpieza parcial de gas Debido a su intenso contacto con el agua.
El uso del fluido como cuerpo de trabajo ofrece muchas ventajas.
- El agua que gira en el espacio entre el rotor y la carcasa de la bomba elimina la posibilidad de que el gas vuelva a abrirse paso, reemplaza los sellos y reduce los requisitos de piezas de precisión.
- Todas las partes giratorias de la bomba se lavan constantemente con líquido, lo que reduce la fricción y mejora la eliminación de calor.
- Tales dispositivos rara vez requieren reparación, tienen una larga vida útil y consumen un mínimo de electricidad.
- Trabajar con gases que contienen gotas de agua y pequeñas impurezas mecánicas no afecta de manera adversa la condición técnica del equipo.
La última circunstancia es importante cuando se usan tales bombas para bombear aire desde tanques que contienen humedad. Se usan para acondicionadores de aire y otras unidades de refrigeración al evacuar el sistema antes de llenarlos con freón.
Paleta rotatoria
Dichas bombas tienen un cuerpo cilíndrico con una superficie interna cuidadosamente pulida y un rotor ubicado en su interior. Sus ejes no coinciden, por lo que el juego lateral tiene un tamaño diferente. El rotor incluye especiales. placas móviles, que son presionados por los resortes al cuerpo y dividen el espacio libre en sectores de volumen variable. Cuando se enciende el motor, los gases comienzan a moverse de tal manera que siempre se crea una presión negativa en la entrada de succión y una sobrepresión en el cabezal de presión.
Para reducir la fricción las placas están hechas de materiales antifricción o aplicar aceites especiales de baja viscosidad. Las bombas de este tipo son capaces de crear un vacío bastante fuerte, pero son sensibles a la pureza del líquido o gas bombeado, requieren una limpieza regular y contaminan el producto con restos de lubricante.
Pistón de diafragma
El cuerpo de trabajo de las bombas de este principio de acción es membrana flexibleAsociado a un mecanismo de palanca. Está hecho de materiales compuestos modernos que son resistentes a las cargas mecánicas. Sus bordes están firmemente fijados en la caja, y la parte central bajo la acción de un actuador eléctrico o neumático se dobla, reduciendo y aumentando alternativamente el espacio de la cámara interior.
El cambio en el volumen está acompañado por la absorción y expulsión de gases o líquidos entrantes.Cuando se trabaja conjuntamente en antifase de dos membranas, se proporciona un modo de transferencia continua. El sistema de válvulas controla la correcta distribución y dirección del flujo. El mecanismo no tiene partes giratorias o de fricción en contacto con el producto bombeado.
A Las ventajas de tales bombas. debe incluir:
- No hay contaminación del producto con grasa o impurezas mecánicas;
- estanqueidad total, eliminando las fugas;
- alta rentabilidad;
- facilidad de control de flujo;
- Operación a largo plazo en modo seco, que no daña la estructura;
- la capacidad de utilizar un actuador neumático para trabajar en un entorno explosivo.
Tornillo
El principio de funcionamiento de las bombas de tornillo se basa en Desplazando un fluido o gas a lo largo de un tornillo giratorio. Consisten en una unidad, uno o dos rotores con una configuración helicoidal y un estator de la forma apropiada. La fabricación de piezas de alta precisión no permite que el medio bombeado retroceda. Como resultado, se genera una sobrepresión en la salida de la bomba y un vacío en la admisión.
Este equipo debido a los altos requisitos de calidad de fabricación no es barato.No se puede mantener durante mucho tiempo en el modo "seco".
Las principales ventajas de este tipo de bombas:
- uniformidad de flujo
- bajo nivel de ruido;
- La capacidad de bombear fluidos con inclusiones mecánicas.
Girando
Bombas de vacío de remolino con su diseño. asemejarse a equipos centrífugos. También tienen un impulsor con cuchillas que giran sobre un eje central. La principal diferencia radica en la ubicación del tubo receptor en la circunferencia exterior de la carcasa y no en la región del eje central.
El espacio mínimo entre el impulsor y la carcasa asegura un movimiento constante del líquido bombeado en la dirección deseada. Las unidades de este tipo son capaces de crear una presión de descarga suficientemente alta y tienen un efecto autocebante. Estas bombas son fáciles de usar, fáciles de reparar y se han probado al bombear mezclas de gas y líquido, pero tienen poca eficiencia. Son sensibles a la entrada de impurezas mecánicas que pueden provocar un desgaste rápido del impulsor.
Fabricación independiente de una bomba de vacío.
Si no está listo para asumir el costo de comprar equipos de fábrica, intente hacer una bomba de vacío con sus propias manos.Para bombear aire desde un tanque de pequeño volumen puede ser útil Jeringa médica o una bomba de bicicleta de mano ligeramente mejorada.
Considere la posibilidad de la fabricación de una unidad de vacío. Del compresor de la nevera vieja. Ya está diseñado para bombear gas y con reparaciones mínimas puede crear un vacío. Tus acciones serán extremadamente simples:
- a cierta distancia del compresor, corte con una sierra para metales sobre dos tubos de cobre adecuados para ello;
- desmantelar el compresor junto con el circuito de alimentación o reemplazarlo con el relé de arranque por uno nuevo por analogía con el anterior;
- en el tubo de cobre que salía del condensador, coloque una manguera de un diámetro adecuado y conéctela con el otro extremo a un contenedor vacío;
- para la estanqueidad, puede usar un clip regular o un giro de alambre de acero;
- conecte la bomba de vacío a la red eléctrica y, después de arrancar el aire del segundo tubo de cobre, asegúrese de que funciona correctamente.
Es importante El compresor del refrigerador no está diseñado para funcionar en un ambiente húmedo, por lo que es necesario asegurarse de que no entre agua.
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