Зачем нужен вакуумный насос

Вакуумный насос признаки неисправности и устранение

Что такое вакуумный насос и для чего он нужен

При работе бензиновых двигателей создается разрежение, которого может быть недостаточно для функционирования вспомогательных систем автомобиля. Дизельные двигатели не создают вакуум в процессе работы. В обоих случаях применяются вакуумные насосы. Разрежение, которое образуется с их помощью, необходимо различным системам – тормозам, ОВК (комплекс отопления, вентиляции и кондиционирования) и т. д.

Электрический воздушный насос находится за двигателем возле противопожарного экрана, главного цилиндра и усилителя тормозов. Его легко найти благодаря двум насадкам на верхней части, а также специфической форме корпуса. Насос поддерживает постоянный объем вакуума в резервуаре, расположенном за передним бампером.

Неисправности вакуумного насоса и их устранение

Если в работе насоса происходит сбой, в нем возникает утечка, то из области двигателя начинает раздаваться шипящий звук, управление обогревателем может не срабатывать при включении, а для нажатия на тормозную педаль требуется большое усилие.

Утечки в вакуумной линии могут проявляться так же, как и отказ насоса.

На необходимость замены вакуумного насоса указывает следующее:

• не работает управление обогревателем;
• слышен звук шипящего воздуха;
• к тормозной педали приходится прикладывать большие усилия.

Что нужно сделать если вакуумный насос вышел из строя

1) определить, где располагается вышедший из строя насос;
2) снять его;
3) установить новый вакуумный насос;
4) проверить тормоза, чтобы убедиться в нормальной работе системы вакуума;
5) проверить работу тормозов и системы вакуума в движении.

Рекомендации к вакуумному насосу

Срок службы вакуумного насоса не ограничен и отдельное техобслуживание этого агрегата не предусмотрено. Его осмотр проводят, когда он выходит из строя. Если вы заподозрили, что он неисправен, обратитесь к специалисту.

Насколько важен вакуумный насос?

Если в работе вакуумного насоса возникнут сбои, тормоза не будут нормально функционировать и езда на автомобиле станет опасной. Неисправный насос необходимо немедленно заменить.

Что такое вакуум насос и где используется и как проверить его работоспособность

Вакуумный насос предназначен для создания вакуума в системе. Используя объемное или необъемную работу рабочего механизма с его помощью можно создать низкое, среднее, высокое и сверхвысокое давление. На сегодняшний день он применяется практических во всех сферах промышленности. Активнее всего применяются пластинчато-роторные, диафрагменные, водокольцевые, диффузионные, турбомолекулярные вакуумные насосы. Каждый тип насосов способен выполнять определенные функции. Создать сверхвысокий вакуум можно только при использовании нескольких типов насосов.

Вакуумные насосы применяются в прессовальном оборудовании, печах термообработки, деревообрабатывающих установках, и других системах. Они способны с различной скоростью производить откачку воздуха и газов различного типа. Это зависит от конструктивных особенностей и используемых при создании материалов. При этом, для эффективной откачки воздуха, без загрязнения смеси используются диафрагменные и сухие пластинчато-роторные насосы, поскольку в них не используется вакуумное масло.

Вакуум насос

Вакуумные насосы – это инструмент для создания вакуума, без которого не возможно было бы протекание многих процессов. На сегодняшний день множество операций предполагают создание вакуума.

Вакуумные насосы применяются:

• для проведения лабораторных исследований и физических экспериментов;
• в ходе изучения элементарных частиц;
• для испытаний, имитирующих космические условия;
• в металлургическом производстве;
• при напылении пленки;
• в производстве полупроводников;
• в масс-спектрометрии;
• в оборудовании для прессования;
• при литье;
• вакуумной формовке;
• фармацевтике;
• пищевой промышленности;
• вакуумной упаковке;
• и многих других сферах.

Во всех этих сферах применяются насосы с различным принципом действиях, а так же с различными техническими характеристиками. Некоторые установки производят быструю откачку воздуха на низком и среднем вакууме, но не способны создавать низкое значение остаточного давления.

Для создания низкого вакуума можно использовать водокольцевой, пластинчато-роторный, двух-роторный, кулачковый, спиральный и диафрагменный насос. Самая низкая производительность среди всех установок у диафрагменного насоса. Он, как правило, применяется в лабораториях для создания невысокого остаточного давления с невысокой скоростью откачки. При этом у него есть одно несомненное преимущество – возможность работать с агрессивными газами, хоть и с невысокой скоростью. Кроме этого он не загрязняет откачиваемую среду.

Создать средний вакуум можно при помощи некоторых пластинчато-вакуумных, двух-роторных, кулачковых, спиральных насосов. Все эти установки могут выполнять функцию форвакуумного насоса, т.е. создавать предварительное разряжение в системе, для дальнейшего использования высоковакуумного насоса.

Самой популярной моделью, из вышеперечисленных является пластинчато-роторная модель, поскольку она обладает высокими скоростными характеристиками, а также может создать более высокое остаточное давление. При этом существуют модели, которые предназначены для проведения чистой откачки воздуха или газовой смеси, которая осуществляется благодаря отсутствию в системе вакуумного масла.

Высокий вакуум можно создать, используя турбомолекулярный, диффузионный, криогенный и паромасляный насос. Они же, в купе с форвакуумными насосами способны создать глубокий вакуум. Большинство вакуумных установок, которые предназначены для создания сверхвысокого давления, не имеют механически движущихся элементов. Единственным насосом, который использует центробежную силу привода, является турбомолекулярный насос.

Проверка насоса на вакуум

Вакуумный насос – это агрегат, который работает под постоянной нагрузкой. Для того чтобы он бесперебойно выполнял свою задачу, необходимо контролировать его состояние. Элементами контроля в вакуумном насосе выступают вакуумметры и течеискатели. С помощью вакуумметров можно постоянно контролировать давление, которое создается насосом, а течеискатели способны отыскать течь в системе.

В зависимости от принципа действия вакуумного насоса могут использоваться мембранные, классические, емкостные, терморезисторные, термопарные, изоляционные вакуумметры. В состав инструмента входит датчик, который отправляет полученные параметры на вакуумметр.

Классические вакуумметры измеряют низкое давление. Как правило, в них имеется рабочая жидкость, которая расширяется при изменении давления под воздействием температуры. Жидкостные манометры не могут использоваться без азотных ловушек, которые отделяют пар, способный нанести вред устройству.

Водокольцевые вакуум насосы

Водокольцевые вакуумные насосы отличаются от других объемных устройств тем, что в рабочей камере, при откачивании газов используется жидкость. Как правило, в систему заливается вода, которая выполняет несколько важных функций. Во-первых, она производит постоянное смазывание движущихся частей. Это предполагает отсутствие других смазывающих материалов, а значит с их помощью можно производить чистую откачку, без загрязнения состава смеси. Во-вторых, она охлаждает систему, поэтому насос не перегревается и может осуществлять бесперебойную работу на протяжении длительного времени. Установка надежна и долговечна, поэтому активно используется на высокопроизводительных предприятиях. В-третьих, при перекачке загрязненных смесей она осуществляет их очистку. Это происходит ввиду особого принципа работы установки.

Это происходит ввиду особого принципа работы установки. Вследствие действия центробежной силы вода в ячейках совершает круговое или кольцевое движение, которое к выходу сужается все сильнее и заставляет сужаться газ, который в нем находится. Установка пользуется популярностью на предприятиях химической промышленности из-за этой особенности.

Насос высокого вакуума

Насос высокого вакуума – это установка, которая способна создавать вакуум со значением более 10-3 мм рт.ст. Чаще всего для выполнения этой задачи используют либо диффузионный насос, либо турбомолекулярный. Но на различных предприятиях имеются паромасляные, геттерные, геттерно-ионные, многозарядные, криогенные установки. Все они имеют различные принципы действия, но вкупе с форвакуумным насосом способны создать высокий вакуум.

Криогенные насосы – это установки, с помощью которых можно выполнить чистую скоростную откачку газа. Они используются в криогенных системах, где температура может достигать самых низких температур. Установки работают за счет процесса конденсации и адсорбции смеси на поверхности, которые охлаждаются до минимальных значений. Установки комплектуются наборами панелей, используемых для различных диапазонов температур как хладагент. За передачу гелия отвечает компрессор, который при высоком давлении и комнатной температуре совершает операцию.

Турбомолекулярный насос

Основное применение турбомолекулярного насоса – это быстрое создание высокого и сверхвысокого вакуума в герметичном объеме. Он, в отличие от остальных установок, выполняющих эту задачу, имеет объемный принцип работы. Кроме этого, турбомолекулярная установка способна самостоятельно поддерживать установленное давление. Это свойство ценится предприятиями, которые создают авиационные детали.

Установки используются для исследований с использованием глубокого вакуума. Создавался турбомолекулярный насос для того, чтобы заменить низкопроизводительны пароструйный. Он имеет совершенно другую конструкцию, но при этом обеспечивает более высокую скорость откачки. В состав конструкции входит вал с дисками, корпус, ротор и электрический привод.

Создание турбомолекулярных насосов, это сложный и высокоточный процесс. При изготовлении используются только качественные материалы, способные выдерживать высокую нагрузку. Сжатие газов происходит за счет наличия большого количества лопастей, которые вращаясь, затягивают их в центральную часть, и проталкивают к выходному отверстию.

Выбор вакуумного насоса

Оборудование, использующее в своей работе вакуум, используют в разных отраслях промышленности. Вакуумные насосы для откачки воздуха или газа, создают в трубах вакуум определенно давления. Они позволяют добиться стабилизации нагрузки и снижения воздействия на механизм.

Принцип работы помпы для откачки воздуха

С помощью этих устройств устраняют воздух из герметичных емкостей. Это способствует изменению объема полостей замкнутой системы и создается вакуум. Способ откачивания у разных агрегатов отличается.

Работа большинства приборов основана на принципе вытеснения. Поэтому их производительность зависит от герметичности камеры. Чтобы улучшить этот показатель прибегают к технологии уплотнения.

В приборах есть механический фильтр, не допускающий проникновение пыли и мелких элементов внутрь. Приборы работают на основании трех этапов с использованием отдельных масляных, воздушных и выхлопных фильтров.

Второй вид рассчитан на всасываемый воздух, а третий используется, чтобы убрать масляные пары из выхлопных газов.

Насосы для откачки воздуха из герметичных емкостей помогают избавиться от лишнего воздуха и снизить давление. При этом он отделяет определенное количество воздуха и перемещает его к патрубку.

Существующие разновидности вакуумных насосов

Выбор можно сделать среди лопастных, мембранных, жидкокольцевых, турбомолекулярных устройств. Перед тем, как сделать выбор вакуумного насоса, необходимо изучить особенности каждого типа, надежность требуемой технологии и стоимость.

Лопастные

Производительность таких устройств выше, чем у насосов другого типа. Они небольшие и компактные, подходят для создания вакуума среднего уровня и улавливают пары еще до их соприкосновения с насосом.

Работают ротационные лопастные насосы на масле. За его счет достигается идеальная герметичность. Оно смазывает движущиеся детали и обеспечивает достаточный уровень теплоотдачи, чтобы вакуумный насос охладился.

Они отличаются:

• Доступной стоимостью;
• Удобством в использовании;
• Высокой производительностью и уровнем вакуума около 1000 мбар.

Но для нормального функционирования устройства не обойтись без регулярного техобслуживания. Особенно важно контролировать количество масла, иначе детали быстро износятся. Менять масло следует после 3000 часов использования.

Мембранные

Они проявляют повышенную устойчивость к агрессивной среде. Поэтому их можно использовать для работы с кислотой, вязкими и коррозионными веществами.

Благодаря этой особенности устройства активно используют в производстве продуктов питания и косметических средств. Они помогают перекачивать жидкости, кремы и гели, а также помогают обрабатывать летучие соединения.

Мембранные насосы относятся к сухим насосам. Поэтому они не нуждаются в использовании смазочных жидкостей, а стоимость обслуживания будет ниже, чем в случае с лопастными. Приборы этого типа могут длительное время работать без перерыва, но с низким уровнем вакуума, по сравнению с ротационными насосами.

Жидкокольцевые

Их работа основана на подаче жидкости, высушивающейся на стенках насоса. При этом образуется кольцо, обеспечивающее оптимальный уровень герметичности.

Выбрать жидкокольцевой насос следует за такие особенности:

1. Это сухой насос.
2. Обладает повышенной устойчивостью к коррозии.
3. Повышенную мощность.
4. Большие габариты.

Они малочувствительны к прохождению жидкостей, твердых частиц и паров. Их можно использовать во время работы с веществами, склонными к взрыву или чувствительными к высоким температурам.

В случае максимального расхода в 30000 м3/ч одновременно снижается и увеличивается давление.

Турбомолекулярные

Они способны достигать высокого давления, а расход колеблется в пределах 50-5000 л/с. Функциональные особенности таких насосов напоминают компрессор. Двигатель заставляет лопасти быстро вращаться и вытолкнуть достаточное количество воздушной смеси.

Агрегаты незаменимы для работы магнитных подшипников. Они помогают достичь оптимальной скорости вращения. Турбомолекулярные устройства функционируют без использования масла. Из-за сложности конструкции стоимость устройств повышенная, и владелец дополнительно тратит деньги на особое обслуживание. Откачка зависит от типа газа. Процесс замедляется, если возникла необходимость в удалении легких газов.

Как выбрать наиболее подходящий вариант

Перед тем, как подобрать вакуумный насос, агрегат нужно изучить.

Хороший прибор:

1. Помогает создать оптимальные показатели давления, за счет чего система дольше и эффективней функционирует.
2. Удобен в работе. Желательно, чтобы прибор был легким, не слишком вибрировал и был оснащен индикатором, показывающим количество масла. Это упростит работу с ним и техническое обслуживание.
3. Может использоваться в разных условиях.

Во время выбора агрегата для откачки смеси из кондиционера следует учитывать размеры трубопровода, а также продолжительность срок эксплуатации.

Какой вакуумный насос выбрать, определить можно, после изучения параметров и технических характеристик.

Чтобы прибор успешно выполнял свое назначение, покупку нужно осуществлять с учетом:

1. Периода, за который прибор может работать без остановки. Ведь холодильный контур нужно за короткий срок избавить от лишнего объема воздуха. Бесперебойной деятельности должно хватить, чтобы процедуру удалось довести до конца. Процесс образования вакуума длится не больше 30 минут.
2. Мощности вакуумного насоса. Этот показатель влияет на скорость работы прибора. Если он достаточно мощный, он позволит компенсировать непродолжительность периода беспрерывного функционирования.
3. Длины трассы холодильного контура. От этого показателя зависит мощность и беспрерывность работы агрегата.
4. Уровня производительности. Этот параметр должен быть таким же, как и количество воздуха, который нужно вывести из системы. У насосов современных производителей показатели производительности достигают 40-150 кубических дециметров в минуту. Учитывая это, можно сделать вывод, что самая мощная модель, работая без перерыва, откачает 4,5 кубометра воздуха.
5. Веществ, с которыми он будет контактировать. Коррозионные и едкие реагенты приводя к повреждению обычного вакуума. Поэтому для таких ситуаций понадобится устройство, изготовленное их фторопластов, устойчивых к химическим веществам. Для неагрессивных паров вроде воздуха или паров чистой воды, подходят стандартные насосы.
6. Необходимости контроля вакуума. Для простых операций подойдет прибор с тумблером вкл./выкл. Если нужно строго соблюдать регламент и контролировать процесс, потребуется агрегат с вакуум-контроллером с подключением к компьютеру.
7. Необходимости встроенного конденсатора. Во время проведения вакуумной перегонки и сушки устройство наполняется определенным количеством конденсирующих паров. Его нужно защитить от проникновения капель конденсата внутрь. Для этого используется специальный каплеотбойник. Чтобы избежать вытекания конденсата из выхлопной линии прибора, выхлоп насоса связывают с колбой приемником с обратным холодильником.

При выборе помпы для откачки воздуха нужно учитывать особенности технического обслуживания механизма. Если он работает с использованием масла, то детали изнашиваются медленнее за счет снижения трения между ними.

Но для сохранения прочности и эффективности устройства необходимо осуществлять обслуживание каждые 12 часов. Также не обойтись без использования холодовой ловушки, так как от масла выделяется жирные испарения, оседающие на отдельных элементах и затрудняющие работу насоса. Ее устанавливают на входе, чтобы в вакууме не образовывались пары масла.

Если нет холодовой ловушки, то следует проверять цвет масла, которое будет использоваться для смазки насоса, чтобы избежать его порчи. Еще один недостаток в том, что их нельзя применять в определенных устройствах. Это особенно касается задействованных в пищевой промышленности, так как частицы масла могут попасть на устройства, а оттуда на продукты питания.

С сухими насосами дело обстоит гораздо проще. Отсутствует вероятность загрязнения смазочной жидкостью и не требуется особое техническое обслуживание. Но они проявляют плохую устойчивость к влаге и чувствительны к повышенным температурам.

Масляные насосы лучше тем, что способны длительное время работать без перерыва, а детали медленнее изнашиваются.

Сухие лучше тем, что не загрязняют оборудование и не нуждаются в интенсивном техобслуживании и больших затратах денежных средств.

Дополнительные критерии выбора

Приборы необходимы в промышленности и бытовой жизни. В зависимости от потребностей, следует выбрать подходящий тип вакуума. Рынок представлен изделиями китайского, испанского, итальянского, американского производителя. Они предлагают покупателям высококлассные агрегаты и небольшие машины для домашнего использования.

Перед тем, как подобрать вакуумный насос, необходимо выбрать производителя.

Хорошо зарекомендовали себя:

1. Вакууммаш. Он выпускает масляные насосы, работающие без жидких масляных смазок, а также изделия водокольцевого типа.
2. ERSTEVAK. Производит устройства, формирующие 1 мбар давления. Компания занимается водокольцевыми, вихревыми и пластинчато-роторными механизмами.
3. BUSCH. Выпускает стандартные виды вакуумного оборудования разной ценовой категории. Производство основано на диффузных, турбомолекулярных, выхревых и других популярных механизмах. Компания завоевала популярность во всем мире продукцией среднего и высокого класса.
4. Refco. Это Швейцарская компания, выпускающая надежное оборудование, использующееся для обслуживания кондиционеров.
5. ERRECOM. Это итальянская компания. Она работает с высококачественными приборами, отличающимися длительным сроком эксплуатации.
6. CPS. Американская компания, выпускающая разнообразное оборудование, с помощью которого можно обслуживать климатическую технику.
7. VALUE, ZENSEN, Favorcool – это китайские марки. Их продукция качественная, имеет достойные технические характеристики. По качеству техника не хуже европейских брендов.

Без вакуумных насосов невозможна эффективная работа многих систем, в том числе и кондиционирования. Он помогает удалить лишние газы и пары, за счет чего снижается нагрузка на компрессор и увеличивается срок службы агрегата. Перед покупкой агрегата стоит ознакомиться с характерными особенностями моделей. Предпочтение следует отдавать надежным производителям.

Назначение вакуумных насосов. Отличие от компрессоров.

Сегодняшняя статья – первая часть большого материала по вакуумным насосам, который мы подготовили в справочных целях. В ней описано общее назначение, принцип действия. Также мы подробно отвечаем на вопрос, чем вакуумные насосы отличаются от своих родственников — воздушных компрессоров.

Введение

Оборудование, используемое для создания вакуума, аналогично воздушным компрессорам. Его даже можно использовать для получения сжатого воздуха или для получения вакуума в зависимости от способа установки.

Вакуумные насосы в целом можно рассматривать как компрессоры, которые уменьшают, а не увеличивают атмосферное давление.

Напомним, что суть сжатия воздуха (повышения давления) состоит в увеличении числа столкновений молекул в единицу времени. Напротив, суть вакуума заключается в уменьшении числа таких столкновений в единицу времени.

Вакуум в камере создается путем физического удаления молекул воздуха и вывода их из системы. Удаление воздуха из замкнутой системы постепенно уменьшает плотность воздуха в ограниченном пространстве, что вызывает падение абсолютного давления оставшегося газа. Вакуум создан.

Изменение давления, создаваемое в результате работы вакуумного насоса, не может превышать атмосферного давления. Номинальное атмосферное давление равно 760 мм ртутного столба на уровне моря при температуре 15 °С. Важно знать его значение на Вашем рабочем месте. Например, вакуумный насос, который создает разрежение в 730 мм ртутного столба, не сможет обеспечить такое разрежение, если атмосферное давление данной местности составляет 700 мм ртутного столба (например, в Чите).

Пропорция удаляемого воздуха при работе вакуумного насоса будет одинаковой при любом атмосферном давлении. Это значит, что в Чите указанный насос будет создавать разрежение, равное 730 * 700/760 = 672 мм.рт.столба.

Вакуумные насосы: принцип действия и отличие от компрессоров.

Вакуумный насос преобразует механическую энергию, подаваемую на вращаемый вал, в пневматическую энергию путем откачивания воздуха, находящегося внутри системы. Уровень внутреннего давления таким образом, становится ниже, чем у наружного атмосферного. Объем полезной работы, совершенной вакуумным насосом зависит от кол-ва откачанного газа и разности созданных давлений.

Механические вакуумные насосы используют тот же принцип работы, что и воздушные компрессоры, за исключением того, вакуумный насос всасывает воздух из замкнутого объема и удаляется наружу.

Основное различие между вакуумным насосом и компрессором в том, что давление воздуха на всасывающей линии всегда ниже атмосферного и становится исчезающее малым при высоких уровнях вакуума.

Другие отличия между вакуумными насосами и компрессорами таковы:

— у вакуумных насосов разница между создаваемым и атмосферным давлением не может быть выше 760 мм ртутного столба (при абсолютном вакууме). У компрессоров создаваемое давление может составлять десятки и даже сотни атмосфер.

— масса воздуха, подаваемого в вакуумный насос на каждый такт впуска, а также абсолютное изменение давления, уменьшаются по мере увеличения уровня вакуума. У компрессора производительность и давление постоянны.

— при высоких уровнях вакуума значительно меньше воздуха проходит через насос. Таким образом, практически все тепло, выделяющееся в процессе работы насоса поглощается и рассеивается внутри самого насоса. У вакуумного насоса не возникает проблемы отвода тепла, как у компрессора.

Получение вакуума в несколько ступеней

Как и при сжатии воздуха, создание вакуума может быть достигнуто за одно прохождение воздуха через насосную камеру. Но для этого может понадобиться и несколько этапов. Один вакуумный насос может использоваться в качестве первой ступени и уменьшать давление в камере, например, на 650 мм.рт. столба. Разряженный воздух подается в другой вакуумный насос, создающий более глубокий вакуум, например, в мембранный вакуумный насос. Тот уже будет доводить уменьшаемое давление до 750 мм.рт. столба. Зачем это нужно? Например, это может объясняться энергетической эффективностью, когда парная работа двух насосов разного типа приводит к меньшим энергозатратам, чем использование только одного насоса, создающего глубокий вакуум.