Отличная универсальность использования, надежность и высокая мощность сделала вакуумные насосы популярными на рынке. Такая техника функциональна, в продаже имеются как мощные промышленные установки, так и компактные бытовые модели, которые предназначены для автономного водоснабжения и полива огорода на даче. Выбор вакуумных насосов не представляет особой сложности, необходимо лишь знать их принцип работы и основные разновидности такого оборудования.
Область применения
Впервые вакуумный принцип работы насосов был использован ещё в 1650 году, когда немецкий изобретатель Отто фон Герике разработал поршневую механическую установку, имеющую водяное уплотнение. В последующем конструкция неоднократно совершенствовалась, а уже в начале прошлого века появились классические компрессионные установки, которые работали с разреженной средой, отличались максимальной эффективностью, при этом такая техника была надежна и долговечна.
Электровакуумные насосы не только используются в быту и для организации автономных систем водоснабжения, но и широко применяются в народном хозяйстве. Такая техника незаменима в следующих сферах:
- химической и нефтеперерабатывающей промышленности;
- на производствах для дегазации металлов;
- в текстильной промышленности и фармацевтике;
- в пищевой продукции для фасовки жидкостей;
- вакуумирующие насосы обеспечивают правильность работы конвейерных линий;
- в медицине в стоматологии и хирургии;
- в полиграфии для дозированной подачи красок.
Наиболее востребована такая техника в быту в системах автономного водоснабжения. В продаже можно найти различные модификации вакуумных насосов, которые отличаются своим типом, габаритами, мощностью и рядом других показателей.
Правильно подобрав такую технику, можно в последующем полностью решить проблемы с ее эксплуатацией, существенно упростив себе обслуживание водоподъемного оборудования.
Принцип работы
Основывается принцип работы таких установок на свойстве жидкости быстро замещать имеющийся вакуум. Именно за счёт этого и происходит нагнетание давления в системе, а насос может поднимать воду даже из глубоких артезианских скважин, отвечая за водоснабжение сразу нескольких жилых домов.
В каждом конкретном случае в зависимости от разновидности вакуумного насоса принцип работы такой техники будет различаться. Наибольшее распространение сегодня получили простейшие механические установки, в которых имеется возвратно-поступательная или вращающаяся основная деталь. Располагается такой ротор в расширяющемся корпусе, пространство с рабочей лопастью мгновенно заполняется жидкостью, а в последующем давление быстро выталкивает воду через выходное отверстие.
Показатели производительности такой техники и ее функциональные возможности будут зависеть не только от мощности электромотора, но и от рабочих показателей вакуума. Основная камера выполняется полностью герметичной, также используется специальное уплотнительное масло, которое закрывает все зазоры, обеспечивая практически идеальные условия для нагнетания воздуха. Также в продаже можно найти безмасляные сухие модели, преимуществом которых является отсутствие необходимости какого-либо обслуживания и замены такой гидравлической жидкости.
Преимущества и недостатки
Оборудование, работающее по принципу вытеснения жидкости, обладает многочисленными преимуществами, что, несомненно, сказывается на его популярности на рынке.
К преимуществам вакуум насосов принято относить следующее:
- автономность работы;
- возможность последовательного соединения нескольких установок;
- отличные показатели экологичности;
- минимальный уровень шума;
- хорошая скорость работы;
- ремонтопригодность и простота обслуживания;
- надежность конструкции.
К недостаткам техники этого типа принято относить её повышенную чувствительность к чистоте рабочей жидкости. Большинство разновидностей таких насосов могут работать лишь с чистой водой без ила и песка.
В отдельных случаях даже требуется предварительно ставить фильтровальные колонки и пескоулавливатель, что позволяет исключить выход из строя дорогого оборудования по причине его загрязнения и заклинивания.
Разновидности оборудования
Наибольшее распространение сегодня получили механические ручные вакуумные насосы, предназначенные для перекачки жидкости из бассейнов, водоемов и скважин. Принято разделять следующие виды такого бытового оборудования:
- гидравлические;
- глубинные;
- мембранные;
- крыльчатые;
- штанговые;
- поршневые.
Мембранные разновидности имеют внутренний маятник и мембрану из прорезиненного материала, которая создает вакуум и перемещает жидкость через сужающийся контур, подавая воду под высоким давлением в трубы. Насос имеет специальные очищающие клапаны, которые позволяют обеспечить работу всего оборудования. Особенностью такой техники является тот факт, что она может применяться для перекачки грязных смесей и жидкостей.
Поршневые имеют внутри корпуса специальный мощный шток с несколькими клапанами, которые отвечают за нагнетание вакуума. Это простейший и в то же время популярный тип водоподъемного оборудования, которое сочетает простоту конструкции, надежность и долговечность. Единственный его недостаток — это существенные габариты, что ограничивает возможности по установке таких насосов в скважинах автономного водоснабжения.
В крыльчатых насосах давление в системе обеспечивается за счёт быстрого вращения колеса с лопастями-крыльчаткой. Вода поднимается по стенкам камеры, повышается давление в системе, после чего жидкость направляется по трубам, обеспечивая при этом подъём на высоту в 20−30 метров и более.
Популярностью пользуются глубинные вакуумные центробежные насосы, которые разработаны специально для их установки внутри индивидуальных скважин. Это мощное оборудование, которое может поднимать воду с глубины в 50 метров и более.
Его особенностью является большой по своим размерам длинный шток, что обеспечивает нагнетание в системе высокого давления, необходимого для эффективной работы такой техники.
Водокольцевые установки
Водокольцевые насосы используют для разряжения и получения вакуума принцип циркуляции чистой воды. Рабочая камера выполнена в виде цилиндра с ротором, имеющим лопатки специальной формы. Привод вращается на валу со смещенным центром, обеспечивая при этом высокое разряжение и отличную мощность такого оборудования. Рабочая камера имеет специальную форму, в которой при вращении ротора появляется небольшая серповидная область вакуума, обеспечивающая эффективное всасывание жидкости и её подачу по трубам.
Одной из особенностей водокольцевых установок является их универсальность применения, с одинаковым успехом такая техника используется как в быту для подъема воды из скважин, так и в промышленности для работы с различными газовыми средами и маслом. Единственный недостаток такого оборудования — это его существенные габариты, что требует правильной установки техники, в том числе при её применении в автономном водоснабжении частных домов.
Пластинчато-роторные насосы
Этот тип вакуумных установок имеет цилиндрический корпус, качественно шлифованную идеально ровную внутреннюю поверхность и установленный в корпусе мощный ротор. Боковой зазор между лопастями рабочего инструмента не совпадает, что позволяет обеспечить различное давление в основной камере. Это позволяет создать разряжение, необходимое для движения рабочей жидкости и её подачи в патрубки под высоким давлением.
Особенностью техники этого типа является работа с высоким давлением, что позволяет применять роторно-пластинчатый насос для подачи воды из глубоких артезианских скважин. Необходимо лишь помнить, что такое оборудование чувствительно к чистоте перекачиваемой жидкости, оно требует регулярной очистки, использования соответствующего масла, которое необходимо для правильного функционирования водоподъемного оборудования.
Мембранно-поршневое оборудование
Вакуумные мембранно-поршневые насосы — это один из самых распространённых, простых и универсальных в использовании типов оборудования, в котором рабочим органом служит гибкая прорезиненная или композитная мембрана. Использование для ее изготовления высокотехнологичных материалов позволяет обеспечить отличную устойчивость к механическим нагрузкам, гарантируя длительный срок службы таких установок.
Преимущества насосов этого типа:
- высокая экономичность;
- полная герметичность;
- простота обслуживания техники;
- великолепная мощность.
Изменение объема рабочей камеры, а, следовательно, выталкивание и всасывание поступающей жидкости или газа обеспечивается за счёт движения двух мембран в противофазе. Также такая техника имеет систему клапанов, основное назначение которых — это правильное направление и распределение потоков. Одной из особенностей оборудования такого типа является отсутствие у него трущихся, вращающих и контактирующих друг с другом механических деталей.
Вихревые варианты
Вакуумные вихревые насосы появились относительно недавно и сразу же стали пользоваться популярностью на рынке. По своей конструкции они отдалённо напоминают центробежные установки. В качестве рабочего инструмента используется установленное на центральном валу колесо с лопастями, приходящими в движение от мощного электромотора. Отличием является лишь расположение приемного патрубка, находящегося на внешней окружности корпуса.
Минимальный зазор между корпусом и крыльчаткой позволяет обеспечить устойчивое быстрое перетекание жидкости в нужном направлении. Насосы этого типа обладают высокой всасывающей способностью и могут создавать огромное давление при нагнетании жидкости. Их преимуществом является простота конструкции и легкость ремонта, компактные размеры позволяют с лёгкостью установить их в небольшом помещении или внутри водяной скважины. Нужно лишь учитывать низкий КПД и чувствительность к чистоте рабочей жидкости.
