Вакуумный пресс: назначение, принцип работы, изготовление своими руками

Вакуумный пресс

Вакуумный пресс является многофункциональным устройством, применяющимся во многих направлениях. Чаще всего пресс используется в мебельной промышленности, где он помогает производить красивую мебель.

Принцип действия

Технология прессования используется по-разному. В настоящее время она важна для производства плоских и изогнутых деталей в деревообработке, мебели, дизайне интерьеров и термоформовании твердых поверхностей (акриловый камень) и пластмассовых изделий. Даже автомобильная, авиационная и композитная промышленность открыли для себя многоцелевое применение мембранного и вакуумного прессования для изготовления приборных панелей, крыш, композитных материалов из различных листов и для композитных деталей со смолой.

Термоформование с помощью пресса используется в ванных комнатах, кухнях и мебели, а также для производства МДФ фасадов, дизайна в ресторанах, гостиницах, аэропортах и магазинах. Благодаря термоформованию акриловые твердые поверхности могут принимать изогнутые формы в 2D и можно создавать эффектные дизайны в 3D. Кроме того, поверхности легко обрабатываются стандартными инструментами.

Вакуумный пресс имеет простой принцип работы. Процесс термоформования состоит из двух фаз: нагрева и применения давления. Твердые поверхности должны быть нагреты до температуры 155-165 °C, чтобы быть гибкими и формованными. Время, необходимое для нагрева сплошной поверхности, зависит от толщины материала и технологии нагревательной печи.

После нагревания материал может быть изменен с помощью мембранных прессов. Предварительно разогретый материал помещается на пресс-форму внутри. После закрытия мембранной рамы создается вакуум, и атмосферное давление плотно прижимает мембрану и материал к пресс-форме. В зависимости от толщины, материал должен остыть до температуры не менее 60 °C, прежде чем его можно будет извлечь из пресса.

Конструкция

Конструкция вакуумного пресса очень проста. Жесткая рама для создания плоской рабочей поверхности, подходящая для поддержки пресс-форм и больших и тяжелых материалов, вакуумный насос для откачки воздуха, содержащегося в вакуумной камере между столом пресса и мембранной рамой. Несомненно, сердцевиной каждого пресса является вакуумный насос, который, в зависимости от типа насоса, может создавать вакуум от 85 % до 99 % от давления окружающей среды.

Виды мембран

Различают три вида мембран: из латекса, натурального каучука и силикона. Латексная мембрана выделяется своей эластичностью и рекомендуется для очень малых радиусов. В основном используется в автомобильной промышленности для прессования кожи и тканей. Однако она чувствительна к ультрафиолетовым лучам и имеет высокий уровень износа. Мембрана из натурального каучука также обладает очень высокой эластичностью и выделяется своей режущей способностью, что делает ее пригодной для шпонирования, ламинирования и сгибания древесины.

Силиконовая мембрана необходима для термоформования твердых поверхностей и пластмасс из-за ее высокой термостойкости до 230 °C. Максимальная температура латекса и натурального каучука составляет около 120 °C. С другой стороны, силикон не рекомендуется для большинства применений в деревообработке. По этой причине рекомендуется приобрести сменную мембрану, если в дополнение к работе с деревом необходимо нагревать твердые или пластмассовые материалы.

В целом, существует два типа вакуумных насосов: со смазкой и с сухим ходом. Насосы с сухим ходом более универсальны и не требуют обслуживания. Они используются для шпонирования, ламинирования и сгибания древесины, а также для термоформования твердых поверхностей и могут достигать максимального давления до 9 т/м².

Вакуумные насосы со смазкой достигают уровня вакуума до 99% от давления окружающей среды при давлении прессования до 9,9 т/м². Они рекомендуются для таких применений, как 3D ПВХ ламинирование кухонных дверей, термоформование пластмасс и применение в композитном секторе. Они также используются для шпонирования, ламинирования и сгибания древесины из-за высокого давления. Важно поддерживать правильное техническое обслуживание, так как вода из таких клеев, как белый клей, может попасть в масляный контур.

Термовакуумный пресс необходим для производства столешниц, МДФ-фасадов, облицовки дверей.

Вакуумные мембранные прессы также поставляются с модулями верхнего нагрева, способными нагреваться от 80 °C до 180 °C. Этот тип пресса в основном используется для шпонирования, ламинирования и гибки древесины, а также для 3D ламинирования ПВХ (полиламината). Нагревание осуществляется конвекцией с помощью циркулирующего воздуха или инфракрасных кварцевых ламп и имеет следующие задачи:

Ускорение времени прессования/сушки для более высокой производительности.
Активация 2-компонентных клеев.
Обогрев ПВХ для 3D ламинирования кухонных дверей или полиламината.
Предварительный нагрев пластиковых листов для термоформования.

Читайте также:

Все о радиаторах Kermi

Кроме того, существуют области применения (такие как сублимация), где необходим нагрев снизу.

Самостоятельное изготовление вакуумного пресса

Современные вакуумные мембранные прессы очень удобны в использовании. Они могут управляться простым в использовании цифровым программируемым управлением с помощью сенсорного экрана. Определяемая пользователем программная память и управление с помощью вакуумных параметров давления, времени и/или температуры позволяют осуществлять полностью автоматическое производство. Контроль процесса гарантирует высокий уровень качества.

Многие мастера руководствуются желанием минимизировать расходы и задумываются о том, возможно ли изготовление пресса своими руками. Вакуумный пресс, изготовленный своими руками — это просто. В интернете можно найти чертежи устройства и купить необходимые комплектующие. Если подойти ко всему с умом, то самостоятельное изготовление обойдется намного дешевле, чем покупка серийного оборудования. До изготовления пресса необходимо внимательно изучить конструкцию, найти оптимальные технические параметры и купить комплектующие с расходниками. Также необходимо иметь электродрель, сварочный аппарат, угловую шлифовальную машинку и набор слесарных инструментов.

Вакуумное прессование: сферы применения, особенности

Вакуумное прессование считается достаточно популярной и широко используемой в самых разных сферах производства. Такой вид обработки представляет собой определенный процесс, в результате которого производится равномерное прижатие к необходимым поверхностям специального разогретого материала — пленки, который обычно уложен на столе для заготовок, температура же, которая накапливается пленкой способствует активации клеевого слоя.

Применение вакуумного прессования является приоритетным вследствие наличия большого количества преимуществ такой технологии по сравнению с остальными, так, например, если рассматривать уровень создаваемого давления, то, например, при пневматическом прессовании достигается давление равное 1 атм, в то же время при вакуумном прессовании максимальное давление может достигать показателей в 4-5 атм, что в раз лучше, нежели в конкурирующих технологиях. Также при реализации прессования происходит процесс удаления воздуха, который окклюдирован в слоях наполнителя.

Мембранно-вакуумное прессование

Все чаще начали изготавливать мебель с наличием объемных фасадов, которые облицовываются такими средствами как шпон или меламиновая бумага. Такое нововведение значительно улучшает характеристические показатели, а также благоприятно влияет на срок эксплуатации изделия. Однако, чтобы качественно нанести на поверхность изделий специальный слой защиты необходимо применение специализированного способа прессования, его называют мембранно-вакуумное прессование.

С помощью применения мембранно-вакуумного прессования осуществляется облицовка разнообразных поверхностей, даже с глубокими рельефными изгибами, специальной декоративной пленкой. Такой процесс облицовки относится к достаточно сложному, поэтому необходимо уделять особое внимание ко всем деталям и нюансам, даже незначительным, а также иметь серьезный подход к материалам, которые применяются на производстве.

Данная технология пользуется особой популярностью, ведь применяется повсеместно в сфере изготовления мебели, например, при создании мебельных фасадов объемного типа, различных дверных полотен, столешницы с закругленными углами, а также другие разнообразные элементы мебели. Для осуществления процесса обработки применяются специальные материалы: пленки ПВХ для мембранно-вакуумного прессования. Такие пленки отличаются разнообразием текстур, могут быть с рисунком или же однотонные. Предпочитаемая толщина пленки пвх для мембранно-вакуумного прессования является 0,3-0,5 мм, в отдельных редких случаях может применяться пленка толщиной 0,25 мм.

Мембранно-вакуумное прессование представляет собой некую специальную процедуру для обработки, в которой при помощи использования давления высокой силы реализуется приклеивание предназначенных материалов, таких как пластик, шпон, меломиновая бумага или же другие различные элементы, на созданные заготовки. Такое приклеивание производится равномерно и может применяться для облицовки элементов фасада, планки декоративные или другие детали мебели, позволяет придавать различные формы и линии обрабатываемым деталям.

Подобного рода облицовка повышает эксплуатационные характеристики обрабатываемых деталей путем использования высококачественных полимерных материалов для обработки. В результате чего на обрабатываемых элементах образуется покрытие, обладающее высокой износоустойчивостью, а также способно защитить изделие от незначительных повреждений, от внешних факторов в виде пыли, тем самым, увеличивая срок эксплуатации. Еще одним преимуществом является отсутствие необходимости проводить дальнейшие работы по лакировке.

Системы вакуумного прессования

Прямое предназначение системы вакуумного прессования – это изготовление гнуто-клееных изделий, например, сложных мебельных фасадов, дверных полотен отличающихся сложным рельефом, а также их дальнейшее обрабатывание и облицовка, декорирование специальными материалами – различными пластиками, шпоном, пвх-пленкой или же декоративной бумагой.

На данный момент практически любое изготавливаемое изделие имеет в своем дизайне криволинейные элементы, это могут быть арки или другие гнутые фасады. Благодаря внедрению вакуумной технологии прессования, у дизайнеров появляется возможность реализовать свои различные оригинальные идеи, вне зависимости от их сложности. Самые необычные идеи могут быть реализованы, что позволяет получить индивидуальный дизайн и полностью учить все предпочтения заказчиков.

Системы для вакуумного прессования обладают целым рядом преимуществ:

Система вакуумного прессования доступна, цена не велика.
Для использования системы вакуумного прессования не требуется большая площадь.
Данные системы мобильны и легко могут транспортироваться в нужное место для выполнения работ.
Немаловажным моментом является то, что системы отличаются экологичностью, при использовании систем полностью отсутствуют вредные выбросы.
Системы достаточно просты в эксплуатации.

Стандартная система для вакуумного прессования имеет следующие составляющие: вакуумный насос, зажим на вакуумный мешок, вакуумный мешок, непосредственно, шланг вакуумный, фильтр, вакуумметр, специальные элементы для регулирования работы системы.

Мешки для вакуумного прессования

Системы вакуумного прессования с вакуумным мешком достаточно распространенное оборудование. Вакуумный мешок для прессования один из самых важных элементов, от которых зависит полноценная работа системы для вакуумного прессования. Качество мешка характеризует его срок эксплуатации, чем лучше материал, тем дольше он прослужит, при всем этом еще и его стоимость должна быть удовлетворительной.

В основном, для изготовления вакуумных мешков используют три типа материалов, это ПВХ, силикон и полиуретан:

ПВХ. Мешки из данного материала применяются очень часто, так как обладают наилучшим соотношением качества и цены. Он используется для большого количества стандартных применений.
Силиконовые вакуумные мешки для систем прессования применяются для работ с простыми и сложными деталями, максимальная допустимая температура для работы +180С, иногда допустимо производить нагрев до +220С, однако лишь на небольшой период времени.
Полиуретановые вакуумные мешки предназначены для возможности производить прессование и склеивание не только простых деталей, но и достаточно сложных форм, которые отличаются явными перепадами поверхностей. Такие мешки отличаются от ПВХ высокой эластичностью, и тем самым появляется возможность прессовки деталей разнообразных сложных форм.

Пленка ПВХ для вакуумного прессования

Пленку ПВХ активно используют для того, чтобы сделать облицовку фасадов мебели или ее элементов. Данная пленка используется в операциях по отделке гладких поверхностей из материалов ДВП, а также применяется при облицовке элементов изделий отличающихся неровностью покрытия.

ПВХ пленка для вакуумного прессования может быть представлена в широкой цветовой гамме, что делает ее универсальным материалом, которому доступна имитация практически любой структуры, например каменные или деревянные. Подобная отделка пользуется популярностью, ведь цена достаточно приемлема, а разнообразие вариантов позволяет полностью воплотить все идеи и получить желаемый финальный вид работ.

Пленка ПВХ представляет собой жесткие пленки для выполнения мембранно-вакуумного прессования. Изготавливаются такие пленки из ПФХ обладающего определенной жесткостью и с отсутствием в составе испаряемых пластификаторов. Материал водостойкий, отличается химической термической стойкостью, не воспламеняемый и отличается нетоксичностью. При этом применение такой пленки позволяет производить качественное прессование и не подвержена отслаиванию, которое может быть вызвано различными климатическими условиями.

Читайте также:

Вариант эскиза многоуровневого потолка

Рассматриваемые пленки для обработки обладают обширным рядом преимуществ: они достаточно стойки к старению, обладают стойкостью к разрушениям и появлению пятен, не подвержены негативному влиянию перепадов температуры, характеризуются высоким уровнем прочности, а также просты в уходе и не требуют специальных средств ухода.

Вакуумный пресс – особенности в эксплуатации вакуумных прессов для МДФ. Каким образом работают вакуумные прессы для создания фасадов и где купить вакуумный пресс по самой выгодной цене

Вакуумный пресс – это многофункциональная установка, которая уже давным-давно успела найти свое место в большинстве крупных отраслей, которые каким-то образом связаны с производством продукции. Если же затрагивать тему отрасли, в которой вакуумный пресс успел себя зарекомендовать лучше всего, то без сомнений – это мебельная промышленность. В данной области вакуумный пресс уже давно стал неотъемлемым элементом, без которого производство мебельной продукции станет значительно труднее.

Чаще всего вакуумный пресс берет на себя роль создателя определенного рельефа или же фигуры, которая будет подгоняться в подобной установке. Судя по отзывам пользователей, подобные установки довольно неплохо справляются с такими задачами, что и является их существенным преимуществом по сравнению с другими устройствами.

Сначала данная установка может показаться весьма необычной в плане конструкции, так как внутри неё собрано огромное количество различных элементов, каждый из которых выполняет определенные функции. Но это только первый взгляд, так как, по сути, внутри нет каких-то сложных систем, и все работает по весьма легкому принципу, который способен демонстрировать вполне себе неплохие показатели производительности.

Сейчас мы рассмотрим вакуумный пресс изнутри, дабы понять из каких элементов состоит эта система, и насколько они большую роль играют в общей работе механизма:

Рама – это одна из важнейших частей системы, так как именно на ней крепятся все остальные элементы, которые уже при общем взаимодействии выдают нужные показатели производительности.
Рабочий стол – Данный элемент служит в роли некого дополнения. Сюда можно отнести несколько ключевых элементов системы, которые не настолько заметны, но что касается результата работы, то в нем они играют одну из важнейших ролей
Каретка – Это не столь важный элемент, но если смотреть на это со стороны общей пользы, то в этом плане влияние каретки также есть. Так что можно сказать, что это также нужный элемент, который в какой-то мере взаимодействует с другими элементами.
Пневматическая вакуумная система – это ключевая часть всего механизма. Так как именно этот элемент берет на себя все самые важные задачи. Создание вакуума начинается с воздействия пневматической вакуумной системы, которая нужным образом распределяет давление и перенаправляет его в следующие отсеки для образования вакуума.

Но это еще далеко не все элементы, так как внутри данного агрегата есть еще и другие детали, которые хоть и являются менее важными, но все-таки выполняют свои задачи. Что касается важности всех этих элементов, то в этом плане не может быть никаких сомнений, ведь убрав любой из этих элементов, система попросту перестала бы функционировать.

Стоит также отметить, что подобные установки работают на полностью автоматизированной системе, и это является их большим преимуществом, так как можно не бояться, что в процессе какой-то обработки произойдет какой-то серьезный сбой.

Вакуумный пресс привыкли делить на две категории по принципу работы:

Полуавтоматический принцип работы
Автоматический принцип работы

Автоматический принцип, представляет собой полностью автоматизированный процесс, который происходит без какой-либо помощи человека.

Полуавтоматический принцип работы – это как-бы все та же работа агрегата, в которой требуется еще и определенная человеческая помощь. К примеру, загрузка новых материалов, перемещение их в системе и тому подобные процессы, которые в первом варианте выполняются самой системой.

Оба варианта интересны по своему, но все-таки в этом случае надо думать самостоятельно, какой именно вариант устройства подойдет именно вам. В таком случае, главное – это решить для каких именно целей покупаете подобное оборудование, после чего вы уже сможете определиться, что именно выбрать в той или иной ситуации.

Мембранно вакуумный пресс

Агрегаты из данной категории чаще всего применяются именно на мебельных предприятиях, где без качественного и габаритного вакуумного оборудования никак не обойтись. На данный момент рынок попросту переполнен огромным количеством мембранно-вакуумных насосов самых разных комплектаций, среди которых любой пользователь сможем подобрать для себя что-то подходящее.

Принцип работы мембранно вакуумных насосов не особо отличается от других агрегатов, разве что определенными рабочими моментами, которые не играют столь большой роли. Если судить по отличиям систем, то в этом плане мембранно вакуумные прессы могут похвастаться лишь более явным потенциалом, который в скором времени может возрасти еще до более высоких показателей.

Сейчас мы рассмотрим один из наиболее оптимальных бюджетных вариантов, который подойдет для выполнения задач разной сложности.

Мембранно вакуумный пресс VPR-3000 – за столь небольшую цену, пользователь получает агрегат с максимально высокими характеристиками, который ко всему прочему, еще и является довольно качественным. На данный момент данное устройство является лидером по продажам в бюджетном сегменте и этому есть огромное количество причин.

Главная задача данной системы – это фанеровка, изгиб и производство деталей. Также сюда можно отнести и облицовку, которая также довольно легко дается данной модели вакуумного пресса.

Вакуумный пресс для МДФ

Вакуумный пресс для МДФ чаще всего используется при облицовке мебельных или же кухонных фасадов. Также подобные системы неплохо себя демонстрируют при облицовке дверей, различных мебельных изделий различными пленками. Пройдя процесс обработки в таком прессе, материал становится более качественным и сможет прослужить вам долгие годы, не создавая каких-то проблем.

Вторым предназначением вакуумных насосов данного типа, является облицовка материалов высокоглянцевой пленкой, которая является не только гарантией качества, а еще и залогом шикарного внешнего вида материала. Что касается нагрева данного пресса, то этот процесс происходит при воздействии нагревательных элементов, который разместились на верхней крышке самого пресса.

Вакуумные прессы для фасадов

Облицовка и обустройство фасадов – это большой труд, который требует большого внимания и должной работы, без которой нужного внешнего вида, добиться будет не так просто. Благо на данный момент есть огромное количество вакуумных установок, одной из которых является вакуумный пресс для фасадов, которые весьма неплохо справляются с такой задачей.

Принцип работы таких прессов, основывается на быстрой работе всех частей системы, которые при полном взаимодействии выдают очень высокие показатели эффективности во время работы. Сейчас распространение вакуумных прессов для фасадов идет полным ходом и если смотреть на процесс развитие подобного оборудования, то судя по всему, уже в скором времени, такие установки будут ключевыми при работе с фасадами.

Конечно в таких системах, как впрочем-то и у всех других, есть и определенные недостатки. Но если смотреть на них, заранее зная обо всех преимуществах данной системы, то не возникает никаких сомнений, что подобные установки являются максимально качественными и производительными.

Где купить вакуумный пресс

Если вы просмотрели все преимущества вакуумного пресса, и всерьез задумались над покупкой подобного агрегата, то вам стоит также помнить о том, что при покупке большую роль играет бренд, который вы выберете. А все потому, что надежный производитель – это лучшая гарантия того, что вы покупаете по-настоящему качественную продукцию, которую в случае чего, можно будет без каких-либо проблем заменить.

Сейчас мы рассмотрим несколько надежных производителей, у которых можно не бояться покупать подобное оборудование.

Atlas Copco – компания с многолетним стажем, которая занимается продажей вакуумного оборудования долгие годы, при этом не сдирая больших денег с покупателей.
Becker – Данный производитель, в основном концентрируется на качестве продукции, которое у него находится на высоте.
Edwards — Данная компания уже успела найти свое место на рынке и на данный момент стремительно движется к тому, чтобы занять лидирующую позицию на рынке.

Водокольцевой насос: устройство и принцип работы

В различных отраслях, в главной области в отрасли пищевой промышленности для перекачки жидкостей с повышенной вязкостью и жидких густых масс применяют ротационные насосы, относящиеся к объемным нагнетателям, так как их работа основана на принципе вытеснения.

К такому типу насосов относится и водокольцевой насос. Эти насосы в пищевой промышленности применяются, главным образом, как вакуум насосы, реже как воздуходувки с давлением до 0,15 – 0,17 МПа.

На сегодняшний день на рынке насосного оборудования представлены модели как зарубежного, так и отечественного производства. Благодаря простой конструкции насоса отечественные насосы составляют достойную конкуренцию западным моделям.

Содержание статьи

Водокольцевой насос принцип работы.

Давайте рассмотрим водокольцевой вакуумный насос принцип работы которого состоит в следующем. Ротор с несколькими лопастями вращается в кожухе, в котором находится некоторое количество жидкости.

Если заставить вращаться ротор с достаточно большой угловой скоростью, то под действием центробежных сил вокруг ротора у стенок замкнутого кожуха образуется водяное кольцо и ряд одинаковых по объему незаполненных жидкостью каналов1, 2, 3, 4, 5, 6, разделенных лопастями ротора.

При эксцентричном расположении ротора по отношению к кожуху при вращении ротора каналы, разделенные лопастями, уже не будут одинаковыми по объему. При вращении ротора по часовой стрелке объем каналов 1, 2, 3 сначала увеличивается, а затем уменьшается – 4, 5, 6.

Если в торцевой крышке кожуха сделать отверстия А и В, то через первое из них должно происходить всасывание воздуха вследствие увеличения объема каналов, а через второе – нагнетание воздуха вследствие уменьшения объема каналов.

При этом для разобщения области всасывания от области нагнетания насоса водяное кольцо должно в верхней части касаться поверхности ступицы ротора, а в нижней – лопасть насоса своим внешним концом (по вертикали) должна быть надежно погружена во внутренние слои водяного кольца.

Для повышения качества вакуум- насоса целесообразно всасывающее отверстие А выполнять больше чем нагнетательное отверстие В.

Водокольцевой насос принцип работы которого описан выше, должен конструктивно стремиться к устранению неплотностей у торцевых стенок, так как малейшая неплотность отрицательно сказывается на работе насоса, снижается его КПД.

Устройство водокольцевого насоса

На рисунке показана схема установки водокольцевого насоса. В установку входят:
сам насос 1 со всасывающими и нагнетательными патрубками;
всасывающая труба 3, соединяющая всасывающий патрубок насоса с емкостью, из которой отсасывается воздух;
нагнетательная труба 2, соединяющая нагнетательный патрубок насоса с верхней полостью приемного бака, в который выбрасывается из трубопровода 2 откачиваемый воздух и отработанная вода.
приемный бак оборудован выхлопным патрубком 4 для выпуска воздуха
патрубок 6 необходим для свежей водопроводной воды
сливной патрубок 5 применяют для выпуска воды из приемного бака.

Характеристики насосов ВВН

Водокольцевые вакуумные насосы обладают следующими характеристиками:
подача от 1 м 3 до 50 м 3
мощность двигателя от 2 до 100 кВт
частота вращения двигателя от 750 до 1500 об/мин
масса насоса меняется в зависимости от модели и составляет от 80 до 2700 кг.

Преимущества и недостатки

Объемный КПД водокольцевых насосов при достаточном охлаждении довольно велик и достигает 70%, но общий КПД их мал и составляет 22-40%.

Тем не менее, водокольцевые насосы широко применяются в промышленности, так как они дают возможность обеспечить значительный вакуум до 96%, не требуя очистки поступающего в них воздуха, а так же допускают попадание в насос жидкости вместе с засасываемым воздухом.

Немаловажное преимущество состоит в том, что при работе водокольцевой насос смазывается рабочей жидкостью, таким образом ремонт насоса является довольно редким явлением.

Преимуществом водокольцевых насосов является и то, что ротор насоса может вращаться с той де частотой вращения, что и электродвигатель, т.е. отпадает необходимость установки редуктора.

Сфера применения

Насосы объемного типа отличаются надежностью в работе. Их подача при сохранении неизменного давления легко регулируется изменением числа оборотов. Равномерное движение ротора обеспечивает практически непрерывную подачу.

Такие особенности водокольцевого насоса обеспечили ему широкое применение в пищевой промышленности. Например, в консервной промышленности такие насосы применяются для перекачивания яблочных и томатных пюре, соусов и других жидкостей и смесей, с которыми связано производство овощных рыбных, мясных и других консервов.

В кондитерской промышленности ротационными насосами пользуются для подачи фруктово-ягодных начинок к различным производственным станциям, для автоматического наполнения начинкой карамельных батончиков и т.д. Ротационные насосы применяются также в молочной промышленности, в маслобойном производстве, в спиртовой промышленности и др.

Для перекачивания жидкостей или суспензий, содержащих абразивные частицы такие насосы непригодны.

В настоящее время производитель может предложить Вам самую разнообразную продукцию. Поэтому купить водокольцевой насос, а в случае поломки самостоятельно выполнить ремонт не составит особого труда.

Насосы ВВН производятся в соответствии со стандартом ГОСТ 27.003 и отвечают требованиям ТР ТС 010/2011.

В зависимости от того на какую именно среду требуется водокольцевой вакуумный насос купить его можно в среднем по цене от 16 000 руб в самой простой комплектации до насоса большой мощности за 650 000 руб.

Водокольцевой насос принцип работы

Водокольцевой вакуумный насос. Принцип работы

Работа водокольцевого насоса заключается во вращении лопастей ротора, которые располагается в специальном кожухе. При увеличении угловой скорости вращения элементов возникает центробежная сила достаточная для получения водяного кольца вокруг ротора и ряда незаполненных жидким веществом каналов, которые разделяются лопастями.

Если ротор располагается эксцентрично относительно кожуха, то каналы будут также изменяться по объёму: одна часть из них уменьшиться, а другая — увеличится

Если выполнить в торце крышки кожуха 2 отверстия, то через них будет осуществляться всасывание (там, где объём каналов возрос) и нагнетание воздуха (где объём снизился).

В то же время, для разделения области входа и выхода воздуха необходимо чтобы водяное кольцо прикасалось к верхней части ступицы ротора. Внизу же лопасть насосного устройства должна размещаться внутри слоя водного кольца.

Для высокого качества работы необходимо, чтобы отверстие входа воздуха имело большие размеры, нежели отверстие выхода.

Конструкция водокольцевого насоса должна иметь как можно меньше неплотных участков у торцевых стенок, это позволит выполнять работу с максимальным КПД.

Конструкция устройств

Стандартная комплектация насосного оборудования включает в себя:

Непосредственно насос.
Втягивающий и выводящий патрубки.
Трубопровод для всасывания.
Выводящий трубопровод.
Приёмный бак (принимает воздух и использованную воду).
Выхлопная трубка (размещается на приёмном баке).
Трубка для новой воды.
Сливной патрубок (позволяет выполнять слив жидкости из бака для приёма).

Основные параметры

Подача от одного до пятидесяти кубических метров.
Производительность двигателя от двух до ста киловатт.
Скорость работы двигателя от 760 до 1550 оборотов в минуту.
Вес прибора может быть 75 до 2650 килограмм (зависит от конкретной модели оборудования).

Принципиальная схема насоса показана на рисунке.

Для работы насос необходимо частично заполнить жидкостью. Ее уровень должен достигать оси вала.

Рабоче колесо 1 установлено в корпусе 2 с эксцентриситетом. При вращении колеса, жидкость под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса 3. Таким образом жидкость образует кольцо, которое вместе с корпусом насоса и втулкой колеса создают рабочую полость, разделенную лопатками на ячейки.

При вращении колеса объем ячеек в зоне всасывания увеличивается, в результате газ засасывается в насос, в зоне нагнетания объем ячеек уменьшается, газ вытесняется из насоса.

Для поддержания постоянного объема жидкости в насосе и ее охлаждения, на уровне насоса устанавливают бак. Жидкость из бака может поступать в насос, уровень поддерживается регулятором.

Водокольцевые насосы производятся для прокачки не только воды, но и масел. Некоторые модели широко используются в парфюмерной области. Также есть модификации, которые востребованы на предприятиях по переработке молочных продуктов. К основным параметрам устройств следует отнести мощность двигателя, плотность жидкости, а также пороговое давление.

Принцип работы насоса водокольцевого типа построен на вращении пластин. За счет этого внутри камеры устройства создается большое давление. Для вращения вала используется статор. У насосов штуцер установлен с головкой. Для того чтобы патрубок прочно фиксировался, имеется защитное кольцо. Жидкость в камеру насоса попадает через входное отверстие. После прогонки она поступает в канал. В завершение вся жидкость прокачивается через патрубок.

Сферы деятельности

Металлургия;
Химическая промышленность;
Машиностроение;
Пищевая промышленность;
Сельское хозяйство;
Целлюлозно-бумажная промышленность;
Газовая и многие другие.

Устройство и принцип работы

В своей работе прибор использует принцип завихрения рабочей жидкости, что, в свою очередь, создает вакуум. С помощью вращающегося ротора с лопастями жидкость за счет центробежной силы начинает вращаться по кругу, образуя кольцо. Эти приборы еще называют насосами глубокого вакуума, так как они работают при 100 Паскалях и ниже.

Принцип работы ВВН довольно прост:

Ротор с лопастями находится со смещением от центра корпуса, что при вращении создает рабочую полость с низким давлением.
Лопасти устроены так, что в процессе работы они разделяют откачанную среду на части, различные по объему.
Затем они проходят по ячейкам, сжимаясь до необходимых размеров, и выпускаются через выходное отверстие.

При этом процессе идет постоянная потеря жидкости вместе с выпущенными сжатыми газами. Для этого конструкцией предусмотрен еще и сепаратор, который разделяет жидкость и воздух.При прохождении воздуха через завихрение происходит его очистка, поэтому его уместно использовать там, где среда загрязнена и очищение будет целесообразно.

Единственной деталью, которая может подвергаться нагрузке и возможной замене, является подшипник, который нуждается в дополнительной смазке. Все остальные детали смазываются рабочей жидкостью.

В чем заключаются принципы работы водокольцевых вакуумных насосов?

На сегодняшний день в самых различных отраслях промышленности нашли широкое применение жидкостно-кольцевые вакуумные насосы.

Водокольцевой вакуумный насос промышленного типа

Дело в том, что многие технологические и химические процессы на производстве должны проходить не под атмосферным нормальным давлением, а в разреженной среде, т.е. в вакууме. Именно для создания среды с необходимым уровнем давления и предназначены вакуумные насосы.

1 Назначение и особенности

Водокольцевые вакуумные насосы работают за счет создания центробежных сил в рабочей камере. Они откачивают газы за счет образования кольца в камере, через это кольцо внутри насоса образует облать вакуума или крайне низкого давления.

После начала работы насос способен втягивать в себя воздушные или газовые потоки, а затем запускать их в нужном направлении, причем уже очищенными и готовыми к дальнейшей эксплуатации. Именно поэтому такие устройства часто еще называют водно-воздушными.

Сферы применения вакуумных насосов:

машиностроение;
металлургия;
химическая промышленность;
деревообрабатывающая промышленность;
пищевая промышленность;
сельское хозяйство и другие.

Устройство и принцип работы вакуумных насосов отличаются в зависимости от задач, которые перед ними ставятся. Например, вакуумные мембранные насосы (сокращенно НВМ) используются в основном для газов и парогазовых смесей, в которых нет капельной влаги, а также отсутствуют примеси в виде твердых частиц.

Их особенностью является то, что они могут использоваться только в пожаробезопасных процессах и считаются экологически чистыми. НВМ является безмасляным устройством и представляет собой корпус, в котором находятся один электродвигатель и две несоединенные друг с другом ступени.

Читайте также:

7 лучших холодильников Атлант

Водокольцевой насос из линейки ВВН

В отличие от НВМ, жидкостно-кольцевые вакуумные насосы могут использоваться во всех отраслях, в том числе пожароопасных. Рассмотрим принцип работы жидкостно-кольцевые вакуумных насосов на примере водокольцевого агрегата.
к меню ↑

1.1 Устройство и принцип работы

Водокольцевой насос представляет собой цилиндрический барабан с входным и выходным отверстиями, вокруг которых имеется уплотнительное кольцо в виде прокладки (в которое соответственно поступает неочищенный газ и потом выходит очищенный). Внутри него находится ротор с лопатками.

Перед началом работы насос наполняют рабочей жидкостью (в нашем случае водой). Ротор расположен немного в стороне от центра и во время его вращения между водой, которая под действием центробежной силы прижимается к стенкам цилиндра, и ротором образуется полость разреженного вакуума, напоминающая по виду серп. Это и есть рабочая полость устройства.

Так как лопатки ротора расположены неравномерно, то они делят рабочую полость на части неравного объема. Из-за разницы давлений газ проходит в центр устройства, очищается с помощью водно-кольцевого механизма и заполняет ячейки между лопатками ротора.

При последующем движении эти ячейки соединяются с выходным отверстием, куда выходит уже очищенный газ. Так как ротор вращается непрерывно, то и процесс очистки тоже является непрерывным, что позволяет проводить очистку без потерь времени и энергетических ресурсов.

Вакуумные водокольцевые насосы (ВВН) сегодня широко применяются во многих сферах хозяйствования. Они имеют ряд преимуществ, таких как:

надежность;
экономичность;
простота конструкции;
простота в обращении;
долговечность;
ремонт без особых затрат.

Схема принципа действия водокольцевого насоса

К несомненным плюсам применения водно-кольцевых насосов можно отнести простоту конструкции, отсутствие высокоточных деталей. В ВВН единственной движущейся частью является ротор с лопастями, все детали данного водокольцевого насоса не соприкасаются друг с другом, соответственно нет износа деталей и нет необходимости проводить ремонт.

Еще один интересный момент в том, что водно-воздушные водокольцевые насосы смазываются рабочей жидкостью и по этой причине их ремонт становится крайней редкостью. Также в ВВН отсутствуют клапаны (часто нуждающиеся в замене), шестеренки (которые постоянно требуют смазки и замены за счет стирания).

А так как водокольцевой насос имеет рабочей жидкостью воду (один из немногих недорогих, общедоступных и восполняемых ресурсов), то единственной частью водокольцевого насоса нуждающейся в смазке являются подшипники ротора.

Если водокольцевой насос работает с газами, в которых много примесей различных твердых частиц (пыли, песка и др.), то уплотнительное кольцо и прокладки могут потребовать замены, так как будут повреждаться данными твердыми частичками.

Важно убедится в том, что уплотнительное кольцо и все сальники в насосе находятся в нормальном состоянии, потому как их выход из строя приводит к серьезным проблемам и угрозе поломки всего механизма.

Все вышеперечисленное в совокупности делает водокольцевой вакуумный насос устройством простым и неприхотливым в эксплуатации, надежным, экономичным, невысокой стоимости.

2 Основные характеристики

Водокольцевой вакуумный насос ВВН 1-3

Теперь рассмотрим основные свойства и параметры, которые демонстрируют водно-воздушные водокольцевые насосы во время работы.

Водокольцевые вакуумные насосы имеют следующие основные характеристики:

скорость откачки варьируется от 1,1 м 3 /мин до 12 и более м 3 /мин;
мощность двигателя от 4 кВт до 40 и более кВт;
габариты меняются соответственно;
вес разнится от 25 кг. до 2000 кг. и более.

На сегодняшний день водокольцевые вакуумные насосы на рынке представлены как отечественного так и зарубежного производства.

Стоит отметить, что из-за простоты конструкции отечественные ВВН составляют достойную конкуренцию зарубежным аналогам. Они долговечны и могут быть использованы в любой хозяйственной сфере. Наиболее популярными моделями отечественного производства являются: ВВН1-1,5, ВВН2, ВВН1-6, ВВН1-12, ВВН1-25, ВВНЗ.

Вакуумный водокольцевой насос (ВВН) – как работает и где применяется

Сегодня, где требуется откачивание газообразной среды различного типа, активно используется технология вакуумирования. Для выполнения данной задачи применяются вакуумные насосы. Их модификаций сконструировано, в зависимости от потребностей покупателей, немало. Наиболее часто используемыми являются устройства, именуемые, как вакуумный водокольцевой насос (ВВН).

Общие данные о вакуумных водокольцевых насосных агрегатах

Водокольцевой вакуумный насос – агрегат, работающий в области глубокого вакуума, поэтому среди множества механических объемных вакуумных насосов он и приобрел широкую популярность. По устройству в некоторой степени схож с пластинчато-роторным, в основе конструкции которого, находится ротор. В нем изменение рабочего объема происходит благодаря погружению пластин ротора в чистую воду.

Функционируют благодаря созданию центробежных сил в рабочей камере. Жидкость прижимается к стенкам цилиндра, образуя кольцо. Получая импульс вращения от ротора, вакуумные жидкостно-кольцевые механизмы создают область вакуума в диапазоне 105-102 Па – 90-95% (или низкого давления). Более высокий вакуум образуется при замене жидкости с повышенной точкой кипения и дальнейшего охлаждения откачиваемого воздуха.

Они обладают массой преимуществ:

простота устройства;
резистентность относительно примесей в газообразной транспортируемой среде;
низкая чувствительность к загрязнениям;
отсутствие масляных включений в откачиваемом газе;
большой моторесурс благодаря отсутствию трущихся уплотнителей.

К недостаткам относят: необходимость периодического проведения обслуживания сервисной жидкости, необходимость охлаждения рабочей жидкости для снижения давления ее паров, потеря воды с отходящими газами, необходимость ее улавливания или рециркуляции.

Интересный факт. Данное устройство было изобретением Льюиса Нэша. Патент на техническое решение был выдан в 1914 году.

Назначение и область применения

Основное назначение водокольцевых вакуумных насосов заключается в откачке неагрессивных паров и газов с целью образования вакуумной среды в закрытых аппаратах. Рабочей средой данного типа насосного оборудования является исключительно вода.

Область применения включает довольно «богатый» и разнообразный спектр – это и медицинская, и микробиологическая, нефтяная, целлюлозно-бумажная, газовая, парфюмерная и прочие сферы. Например, с их помощью ускоряется процесс сушки табака, на кондитерских фабриках ускоряется варка карамели, упрощается процесс дегазации масел растительного происхождения, а также мыловаренное производство.

Благодаря экономичности, отсутствию высокоточных деталей, надежности, долговечности, простоты обращения, безотказности в работе различные отрасли народного хозяйства отдают предпочтение именно вакуумным жидкостно-кольцевым насосным установкам. В химической промышленности насосы выполняют следующие операции:

массобмен;
вакуумная пропитка при создании электродвигателей, трансформаторов, кабелей, конденсаторов;
сушка синтетических волокон, полиэтилена, аминопластов, органических растворителей;
кристаллизация и дистилляция азотных удобрений, красителей;
сорбирование, растворение вредных жидкостей и газов;

В сфере строительства принимают участие в транспортировании цемента и других сыпучих материалов, дегазации керамики и глины. Насосные агрегаты применяются в качестве установок для проведения хирургических операций, при изготовлении и хранении медицинских лекарственных препаратов. В оптике необходимы для вакуумного алюминирования зеркал, просветления. Металлургическая область непредставима без вакуумных водокольцевых устройств, используемых для плавки/переплавки металлов.

Консервирование продуктов, опреснение воды, приготовление при пивоварении солода, выпаривание при создании сахара, ректификация винно-водочных изделий и другие задачи пищевой промышленности также выполняются за счет вакуумных механизмов водокольцевого типа. В сельском хозяйстве применение вакуумного водокольцевого насоса (ВВН) облегчает такой процесс, как доение, они выступают здесь как оборудование для доильных аппаратов. Механизмы способствуют транспортировке зерна, муки.

В ряде производств ВВН – единственно приемлемые типы машин. Системы термоядерного синтеза и вакуумные печи плавки титана – требуют эксплуатации только водокольцевых насосов. На ТЭС функционирование таких приборов в паротурбинных установках для откачки паровоздушной смеси приводит к уменьшению расходов воды. Для создания противопожарной безопасности на газовых и нефтяных месторождениях каждый год требуется свыше двух тысяч подобных устройств. И это лишь несколько хозяйственных направлений, где потребность в ВВН все более возрастает.

Основные сведения о вакуумных насосах (видео)

Вакуумный водокольцевой насос – особенности устройства и работы

Жидкостно-кольцевой механизм представляет собой барабан цилиндрической формы, имеющий входное-выходное отверстия. Вокруг отверстий расположено кольцо в виде прокладки. В него поступает газ, а затем выходит в очищенном состоянии. Внутри кольца имеется ротор с лопатками, разделяющими рабочую полость на части неравного объема. Данные элементы являются единственно движущейся частью.

Все детали насоса расположены таким образом, чтобы не соприкасаться друг с другом, что предотвращает износ деталей и исключает необходимость проведения ремонтных работ. Ремонт – крайняя редкость благодаря еще и тому, что водокольцевой вакуумный агрегат смазывается рабочей жидкостью. В смазке маслом нуждаются лишь подшипники ротора. В других видах механических вакуумных насосов смазывать приходится шестеренки и другие компоненты, которые, как и клапаны, отсутствуют в ВВН.

Конструктивное исполнение, как правило, горизонтальное с осевым направлением газа через выхлопное и всасывающие окна. В качестве материалов исполнения выступают: сталь и чугун.

Особенность принципа работы водокольцевого вакуумного насоса заключается в том, что газ сжимается благодаря жидкостному кольцу, движущемуся за счет рабочего лопаточного колеса. Машина перед пуском заполняется до оси водой. Ротор, установленный в стороне от центра, во время вращения между жидкостью (прижимающейся под действием центробежной силы к стенкам барабана), образует полость разряженного вакуума. Она по виду напоминает серп.

Серпообразное пространство разделяется на специальные ячейки лопастями рабочего колеса. Объем ячеек изменяется под воздействием угла поворота рабочего колеса. При его повороте под определенным углом происходит увеличение объема рабочих ячеек, они соединяются с всасывающим окном, а затем через него заполняются откачиваемым газом. При достижении максимального объемного значения, они отсоединяются от окна всасывания.

Сжатие газа осуществляется при дальнейшем повороте колеса и уменьшении, соответственно, объемов рабочих ячеек. Достигнув конкретного угла поворота, колесо способствует соединению ячейки с выхлопным окном. Через него газ выталкивается в нагнетательный парубок.

Для стабилизации температурного режима жидкостного кольца, на постоянной основе вводятся новые холодные порции воды. В случае возникновения излишка жидкости в жидкостном кольце, в отделитель через выхлопное окно и трубопровод происходит ее отведение. За привод ВВН отвечает электродвигатель.

В зависимости от моделей, внедрив вакуумный водокольцевой насос, вы можете рассчитывать на следующие параметры:

Скорость откачки – 1,1-12 куб.м в минуту и более.
Мощность двигателя – 4-40 кВт и более.
Масса устройства может составлять от 25 кг до 2 т и более.

Виды вакуумных жидкостно-кольцевых механизмов

Вакуумные жидкостно-кольцевые механизмы классифицируются на: одноступенчатые и двухступенчатые. Первые оснащаются одной-двумя рабочими камерами, двухступенчатые – исключительно двумя. Одноступенчатые однокамерные, как правило, обладают небольшой мощностью, имеют низкую производительность, соответственно, и низкую стоимость, тогда, как двухступенчатые ВВН относятся к повышенной ценовой категории, обладая высокой производительностью и мощностью.

Одноступенчатые двухкамерные насосы работают по принципу однокамерных агрегатов, встречаются и некоторые модификации. Помимо двух камер они укомплектованы двумя парами патрубков, в результате чего снижается скорость вращения, износ подшипников.

Предпочтение двухкамерным двухступенчатым приборам отдается в случае необходимости большей очистки, повышенной глубины вакуума. Базовая модификация характеризуется наличием во второй камере дополнительной лопаточной машины, манифольда, соединяющим камеры, осуществлением повторной обработки газа.