Arten von Vakuumpumpen und ihr Funktionsprinzip

Verschiedene Bereiche menschlicher Tätigkeit erfordern Vakuumerzeugung. Dieser Begriff beschreibt den Zustand der Gasphase, die sich bei einem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks befindet. Er wird in Millimeter Quecksilber oder Pascal gemessen. Die Gase werden aus den Geräten, die ein begrenztes Volumen haben, herausgedrückt. Technisches Gerät, das für diese Zwecke bestimmt ist, genannt Vakuumpumpe. Es kann allein oder als Teil eines komplexeren Systems verwendet werden.

Anwendungen für Vakuumpumpen

Vakuum wird in einer Vielzahl von technischen Anwendungen eingesetzt. Es senkt den Siedepunkt von Wasser oder chemischen Flüssigkeiten, entfernt Gase aus Materialien, die eine homogenere Zusammensetzung erfordern, und schafft sterile Handhabungs- und Lagerbedingungen. Mit ihrem geringen Platzbedarf und sparsamen Stromverbrauch erreichen moderne Vakuumpumpen schnell ein tiefes Vakuum. Sie werden in vielen verschiedenen Verfahren und Anwendungen eingesetzt:

• in der Raffinerie- und Chemieindustrie zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Reaktionsbedingungen und Trennung der entstehenden Gemische;
• bei der Entgasung von Metallen und anderen Materialien zur Schaffung homogener und porenfreier Strukturen;
• in der Pharma- und Textilindustrie zur schnellen Entfeuchtung von Produkten ohne Temperaturanstieg;
• in der Lebensmittelindustrie bei der Verpackung von Milch, Säften, Fleisch- und Fischprodukten;
• bei der Evakuierung von Kühlanlagen und anderen Geräten mit hohen Anforderungen an den Feuchtigkeitsgehalt;
• Für den korrekten Betrieb von automatischen Förderlinien, die Vakuumsauggreifer als Greifer verwenden;
• bei der Ausstattung von Produktions- und Forschungslabors;
• im medizinischen Bereich für Atemschutzgeräte und Zahnarztpraxen;
• in der Druckindustrie zur Fixierung von Thermofolien.

Grundtypen von Vakuumpumpen

Vakuumerzeuger werden aus Metall- und Kunststoffmaterialien gebaut, die den chemischen Einflüssen des gepumpten Mediums standhalten und eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen. Es wird sorgfältig darauf geachtet, dass die Passgenauigkeit und die Dichtheit der Oberflächenkontakte gewährleistet sind, um ein Zurückströmen von Gasen zu verhindern. Im Folgenden sind die wichtigsten Arten von Vakuumpumpen aufgelistet, die sich durch ihre Bauweise und ihr Funktionsprinzip unterscheiden.

Wasserring

Die Wasserring-Vakuumpumpe ist eine Flüssigkeitsringpumpe, die ein Vakuum erzeugt sauberer Wasserkreislauf. Er hat die Form eines Zylinders mit einem beschaufelten Rotor, der sich auf einer exzentrischen Welle dreht. Vor Arbeitsbeginn mit Flüssigkeit befüllt.

Wenn der Motor startet, beschleunigt das Laufrad das Wasser gegen die Innenwände des Gehäuses. Zwischen ihm und dem Rotor bildet sich ein sichelförmiger Unterdruckbereich. Gas strömt aus dem Pumpeneinlass ein. bewegliche Schaufeln bewegen es entlang der Welle und werfen es durch die Auslassöffnung aus. Dieser Gerätetyp wird häufig auch verwendet für für die partielle Gasreinigung durch den intensiven Kontakt mit Wasser.

Letzteres ist ein wichtiger Aspekt bei der Verwendung solcher Pumpen zum Abpumpen von Luft aus Behältern, die Feuchtigkeit enthalten. Sie werden in Klimaanlagen und anderen Kühlsystemen verwendet, um das System zu evakuieren, bevor es mit Freon gefüllt wird.

Trimmer mit Drehflügeln

Sie bestehen aus einem zylindrischen Gehäuse mit einer fein geschliffenen Innenfläche und einem Rotor im Inneren. Ihre Achsen sind nicht fluchtend, so dass der seitliche Abstand nicht gleich groß ist. Der Rotor enthält eine spezielle bewegliche Platten, die durch Federn gegen das Gehäuse gedrückt werden und den freien Raum in Sektoren mit unterschiedlichem Volumen unterteilen. Beim Anlassen des Motors werden die Gase gepumpt, so dass am Einlassanschluss stets ein Unterdruck und am Auslassanschluss ein Überdruck herrscht.

Um die Reibung zu verringern, sind die Platten aus Reibungsreduzierende Platten sind aus reibungsarmen Materialien hergestellt oder die Verwendung von speziellen dünnflüssigen Ölen. Diese Art von Pumpe kann ein ausreichend hohes Vakuum erzeugen, ist aber empfindlich gegenüber der Sauberkeit der gepumpten Flüssigkeit oder des Gases, so dass sie regelmäßig gereinigt werden muss und das Produkt mit Fettspuren verunreinigt.

k die Vorteile dieser Pumpen keine Produktkontamination durch Schmiermittel oder mechanische Verunreinigungen;:

• Keine Produktkontamination durch Schmiermittel oder mechanische Verunreinigungen;
• vollständig versiegelt, ohne Leckagen;
• hohe Effizienz;
• einfache Einstellung der Durchflussmenge;
• lange Trockenlaufzeiten, die die Struktur nicht beschädigen;
• die Fähigkeit, einen pneumatischen Antrieb für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen zu verwenden.

Schraube

Das Prinzip der Schraubenspindelpumpe beruht auf Verdrängung von Flüssigkeit oder Gas entlang einer rotierenden Schraube. Sie bestehen aus einer Antriebseinheit, einem oder zwei schraubenförmig angeordneten Rotoren und einem entsprechend geformten Stator. Hochpräzise Bearbeitung der Komponenten verhindert ein Zurückfließen der gepumpten Flüssigkeit. Dadurch entsteht in der Pumpe am Auslass ein Überdruck und am Einlass ein Unterdruck.

Die wichtigsten Vorteile dieser Pumpen:

• Gleichmäßigkeit der Strömung;
• niedriger Geräuschpegel;
• Fähigkeit, Flüssigkeiten mit mechanischen Verunreinigungen zu pumpen.

Vortex-Pumpen

Vortex-Vakuumpumpen sind konstruktionsbedingt ähneln Zentrifugalmaschinen. Sie haben auch ein Laufrad mit Schaufeln, die sich um eine zentrale Welle drehen. Der Hauptunterschied besteht darin, dass sich der Saugstutzen am äußeren Umfang des Gehäuses befindet und nicht in der Nähe der Mittelachse.

Der minimale Spalt zwischen Laufrad und Gehäuse sorgt für eine gleichmäßige Strömung des Fördermediums in die gewünschte Richtung. Geräte dieser Art sind in der Lage, ausreichend hohe Förderdrücke zu entwickeln und haben einen Selbstansaugeffekt. Diese Pumpen sind einfach zu bedienen, leicht zu reparieren und eignen sich gut für die Förderung von Gas-Flüssigkeits-Gemischen, haben aber einen geringen Wirkungsgrad. Sie sind empfindlich gegenüber mechanischen Verunreinigungen, die einen schnellen Verschleiß des Laufrads verursachen können.

Selbstgebaute Vakuumpumpen

Wenn Sie nicht bereit sind, die Kosten für die Herstellung von Werkzeugen zu tragen, können Sie versuchen, Ihre eigene Vakuumpumpe zu bauen. Geeignet zum Abpumpen von Luft aus kleinen Behältern medizinische Spritze oder eine leicht modifizierte Fahrradhandpumpe.

Tipp! Für den häufigen Gebrauch und für die Evakuierung großer Behälter sind elektrisch betriebene Geräte die bessere Wahl.

Betrachten Sie die folgende Konstruktion einer Vakuumeinheit aus dem Kompressor eines alten Kühlschranks. Er ist bereits zum Abpumpen von Gas ausgelegt und kann mit minimalen Reparaturen ein Vakuum erzeugen. Ihr Job ist so einfach wie möglich:

• in einiger Entfernung vom Kompressor zwei Kupferrohre, die zu ihm führen, mit einer Metallsäge abschneiden;
• den Kompressor zusammen mit dem Stromversorgungskreislauf zu demontieren oder ihn durch einen neuen Kompressor zusammen mit einem Startrelais, das dem alten ähnelt, zu ersetzen;
• Auf ein Kupferrohr, das von einem Kondensator ausging, einen Durit-Schlauch des geeigneten Durchmessers zu setzen und sein anderes Ende mit einem evakuierten Behälter zu verbinden;
• Der Schlauchanschluss kann mit einem handelsüblichen Kabelbinder oder mit einem verdrillten Stahldraht verschlossen werden;
• die Vakuumpumpe an das Stromnetz anzuschließen und sich nach dem Start zu vergewissern, dass sie richtig funktioniert, nachdem die Luft aus dem zweiten Kupferrohr entwichen ist.

Wichtig! Der Kompressor in der Kühlbox ist nicht für nasse Bedingungen ausgelegt, stellen Sie also sicher, dass er nicht mit Wasser in Berührung kommt.