ПОЛУЧЕНИЕ ВАКУУМА
Современная техника позволяет создавать вакуум (остаточное давление) порядка 10-8 10-10 мм рт. ст. Однако при обычных лабораторных работах такой вакуум не требуется, он бывает нужен только при особых работах.
Целесообразно выделить следующие виды вакуума: обычный-до 5 мм рт. ст., средний—до 10-3 мм рт. ст., глубокий — меньше 10-3 мм рт. ст.
Вакуум достигается при помощи вакуум-насосов, и для достижения того или иного вакуума применяются соответствующие насосы, отличающиеся по конструкции или по принципу действия.
Для создания обычного вакуума применяют уже упоминавшиеся водоструйные вакуум-насосы. Действие их основано на том, что давление жидкости, протекающей по трубе, при уменьшении диаметра уменьшается, но скорость движения струи возрастает. Вода из водопровода протекает через конически суживающуюся трубку, из сопла которой она поступает в другую, расположенную ниже, трубку и выливается наружу. В сужении первой трубки свободная струя воды также сужается, поэтому здесь преобладает очень высокая скорость и небольшое давление. При этом воздух захватывается струей и выводится наружу.
Зависимость давления паров воды от температуры
Как видно из таблицы, чем ниже температура водопроводной воды, тем более низкого вакуума можно достичь при помощи водоструйного насоса.
Рис. 303. Водоструйные стеклянные вакуум-насосы.
При выборе конструкции водоструйного насоса следует обращать внимание на экономическую целесообразность прибора, т. е. на расход воды в литрах в 1 мин.
Водоструйные стеклянные насосы бывают самой разнообразной формы (рис. 303).
Водоструйные насосы через насадку прикрепляют к водопроводному крану (рис. 304),
На верхний конец насоса надевают толстостенную резиновую трубку или лучше прорезиненный шлаиг длиной 10 см, который в двух-трех местах прикрепляют мягкой (отожженной) железной проволокой, чтобы не просачивалась вода. Свободный конец резиновой трубки надевают на насадку крана и также в двух-трех местах сильно стягивают проволокой. Когда насос прочно прикреплен, его проверяют; для этого водопроводный кран постепенно открывают и закрывают отверстие бокового отростка пальцем. Если палец присасывается быстро— насос исправен, если же присасывается плохо или совсем не присасывается — насос для работы негоден, и его заменяют другим.
Рис. 304. Насадка к водопроводному крану для креплення водоструйных насосов.
Рис. 305. Предохранительная склянка к водоструйному насосу
На боковой отросток надевают толстостенную резиновую, так называемую вакуумную трубку подходящего размера. Если же толстостенной трубки нет, можно воспользоваться стеклянной трубкой подходящего диаметра, которую соединяют одним концом с вакуум-насосом, а другим с прибором, в котором создается вакуум. Для соединения можно применять обычные резиновые трубки, но при этом стеклянные трубки должны соприкасаться друг с другом встык.
Для большей гибкости стеклянную трубку можно разрезать на куски длиной по 15 см и соединить их между собой, как описано выше. После долгой работы в вакуум-насосе скапливаются окислы железа, которые могут закупорить отверстие внутренней трубки, через которую вытекает вода. Поэтому рекомендуется хотя бы один раз в год разобрать насос и промыть его разбавленной соляной кислотой до полного удаления желтых пятен.
Резиновая трубка, надетая на боковой отросток, никогда не должна соединяться непосредственно с тем сосудом, из которого удаляют воздух. Между насосом н сосудом должна находиться предохранительная склянка. Вульфа, так как при падении давления «в водопроводной сети вода из насоса начинает переливаться через боковой отросток и при отсутствии предохранительной склянки попадает в сосуд, из которого удаляют г.оздух. В предохранительную склянку (рис. 305) через резиновую пробку вставляют почти до дна стеклянную трубку, на наружный конец которой надевают резиновую трубку, соединяющую предохранительную склянку с водоструйным насосом. В другую пробку также вставляют стеклянную трубку, выступающую на 2—3 см из узкого конца пробки; эту трубку соединяют с колбой Бунзена.
Если вода начнет поступать в предохранительную склянку, сосуд, из которого удаляют воздух, нужно осто-. рожно выключить и, не закрывая водопроводного крана, дать насосу работать некоторое время вхолостую. При этом вода из предохранительной склянки полностью удалится.
Вместо короткой стеклянной трубки для оборудования склянки Вульфа лучше применить трехходовой кран. В этом случае при заполнении предохранительной склянки водой не нужно разнимать всей системы, достаточно повернуть кран так, чтобы предохранительная склянка была соединена с атмосферой, а сосуд, из которого удаляют воздух, был изолирован от нее.
В качестве предохранительной склянки можно применять трехгорлую склянку. В этом случае берут два стеклянных крана, один из которых вставляют в среднее горло, а другой помещают между склянкой и прибором. При такой системе вначале закрывают кран трубки, соединяющей предохранительную склянку с прибором, а затем открывают кран средней трубки, давая доступ воз» духа в склянку.
Предохранительную склянку можно заменить приспособлением (рис. 306), включаемым между водоструйным насосом и эвакуируемым сосудом. Когда вода из водоструйного насоса потечет по направлению к эвакуируемому сосуду, цилиндрик / всплывет и прижмется к шлифу 2,— таким образом, дальнейшее поступление воды прекратится.
Очень удобно это устройство припаять в вертикальном положении к отростку водоструйного насоса.
Простые предохранительные приспособления показаны на рис. 307. Внутри стеклянной трубки (рис. 307, й) диаметром 22 мм и длиной 100 мм, имеющей в верхней части сужение, помещают резиновый баллончик от глазной пипетки длиной 40—50 мм. Широкий конец стеклянной трубки закрывают резиновой пробкой с вставленной в нее трубкой для присоединения к водоструйному насосу. На пробке внутри трубки помещена металлическая спираль, служащая опорой для резинового баллончика, Если в трубку поступает вода, баллончик всплывает и закрывает узкую часть трубки, препятствуя попаданию воды в прибор, из которого откачивают воздух.
Резиновая пробка на конце приспособления, обращенном к водоструйному насосу, может быть заменена устройством, показанным на рис. 307, б.
Вместо описанных предохранительных приспособлений можно использовать тройник, один конец которого соединяют с колбой Бунзена, противоположный конец — с водоструйным насосом, а на третий — насаживают кусок резиновой трубки с винтовым зажимом или же со стеклянным краном. Чтобы прекратить отсасывание, достаточно впустить воздух в систему через третью трубку, открыв для этого кран или отвинтив зажим.
Кроме стеклянных вакуум-насосов встречаются и металлические. Они бывают нескольких типов, отличающихся по способу прикрепления к водопроводному крану и по конструкции.
Металлические вакуум-насосы в работе очень удобны и во многом лучше стеклянных. Они не так часто ломаются, и при засорении их проще очистить, чем стеклянные.
Для правильной работы водоструйных насосов очень важно, чтобы напор в водопроводной сети был постоянным. Для обеспечения этого предложено специальное устройство *.
Рис. 308. Металлический водоструйный вакуум-насос.
Рис. 309. Водяной металлический вакуум-насос
Простейший металлический вакуум-насос (рис. 308) прикрепляют к крану так же, как и стеклянные вакуум-насосы, т. с. при помощи толстостенной резиновой трубки. На отводной конец его надевают резиновую трубку. Иногда насосы этой конструкции имеют кран, при помощи которого можно изолировать сосуд, из которого откачивают воздух.
На рис. 309 показан водяной металлический вакуум-насос, который одновременно может служить и воздуходувкой. При помощи этого насоса можно получить разрежение до 60 мм рт. ст., а при использовании его в качестве воздуходувки можно создать давление до 1 атм. Вакуум-насос состоит из цилиндрического сосуда (из луженого железа), в крышке которого вделана латунная арматура и трубка для подачи воды. Эта трубка снабжена’ всасывающим патрубком с вакуумметром и краном. Насадка, для дутья воздуха, с краном и манометром укреплена на левой стороне крышки. В нижней донной части прибора находится трубка для сливания воды из насоса. Сбоку прибора имеется водомерная трубка.
Вакуум-насос более совершенной конструкции (рис. 310) прикрепляют к водопроводному крану накидной гайкой с резиновой прокладкой для плотного соединения, В положении а — насос выключен, в положении б— насос в рабочем состоянии.
Вакуум-насос, показанный на рис. 311, прикрепляют к водопроводному крану также навинчиванием. Этот насос может быть снабжен вакуумметром, показывающим степень разрежения, создаваемого насосом. Насос оборудуют Предохранительным клапаном (рис. 311,6), заменяющим предохранительную склянку и устроенным по принципу клапана Бунзена. На трубку насоса / надевают толстостенную резиновую трубку 3, в другой конец которой вставляют хлоркальциевую трубку 4; внутри последней на пробке 6 укреплен предохранительный клапан 5. Он имеет небольшой прорез в верхней части, от» крывающийся в сторону насоса. При нормальной работе воздух из эвакуируемого сосуда легко проходит в сторону насоса. Если же по какой-либо причине отсасывание прекращается, клапан сам собой закрывается. Такое приспособление можно применить и при работе с обычным водоструйным насосом.
Как сделать вакуумный насос 12 вольт из компрессора своими руками
Вакуумный насос, это обычный воздушный компрессор, у которого используется всасывающая сторона.
Из воздушного компрессора вы сможете сделать вакуумный насос на 12 вольт, если вам удастся подсоединить шланг к его воздухозаборнику.
Данное руководство покажет как сделать вакуумный насос своими руками. Такой прибор пригодится для вакуумизации пищевых продуктов и увеличения срока их годности, или для вакуумной упаковки вещей, так как пакет с удаленным воздухом занимает меньше места, чем обычный пакет с вещами. Еще можно заняться вакуумным формованием – производством изделий из термопластичных материалов в горячем виде методом воздействия вакуума.
Создаваемое таким устройством разряжение в несколько раз выше, чем может создать обычный пылесос (около 0,8 кгс/кв.см, или 0,08 МПа).
Такого разряжения достаточно для применения насоса в производственных нуждах, в которых используется вакуум.
Компрессор для накачки автомобильных шин в магазине стоит около 1300 руб. Еще придется приобрести некоторые запчасти и клей.
Все эти материалы легкодоступны и могут быть приобретены в магазине.
Поскольку 12-вольтовый насос потребляет ток около 4 А, для него будет нужен достаточно мощный источник питания постоянного напряжения. В качестве источника тока можно использовать автомобильное зарядное устройство на 6 А.
Если вы будете использовать дешевый воздушный компрессор для накачки шин, такой как Harbor Freight стоимостью 700 рублей, не ожидайте от него слишком многого. (Дешевый насос будет работать только в течении нескольких минут, далее он перегреется. Хороший компрессор может непрерывно работать до часа). Дело в том, что компрессор не предназначен для работы в качестве вакуумного насоса. Включайте его в работу на период от 1/3 до 2/3 времени, указанного в паспорте на компрессор, затем давайте ему остыть в течение 5 минут.
Например, если в паспорте на воздушный компрессор указано время непрерывной работы 15 минут, то в режиме вакуумного насоса вы можете запускать его на 5-10 мин. с перерывом в 5 мин. для охлаждения. Хороший насос, это насос с алюминиевым цилиндром, с большой площадью ребер охлаждения, вентилятором охлаждения и мощным двигателем, рассчитанным на длительную работу.
Вот несколько советов по использованию насоса и ограничениях в использовании:
Для вакуумного формования:
Шаг 1: Вскрываем корпус компрессора
Вскройте корпус компрессора. Разные модели насосов будут разбираться по-разному. Вам нужно изучить порядок разборки вашего устройства и затем разобрать его.
Винты крепления корпуса могут находиться под приклеенными резиновыми ножками, поэтому, чтобы добраться до винтов, вам придется эти ножки удалить.
Внутри корпуса вы обнаружите сборку, состоящую из небольшого электромотора, пары шестерен и небольшого поршневого насоса. На фото вы можете видеть разобранный компрессор: в центре находится двигатель, слева – насос, а с верху из насоса выходит нагнетательный шланг.
Шаг 2: Определяем местоположение воздухозаборника
После того, как вы вскроете корпус, вам нужно будет осмотреть цилиндр насоса и найти воздухозаборник. Это отверстия, через которые воздух поступает в цилиндр для последующего нагнетания при помощи поршня в шины.
Некоторые типы насосов имеют на своем вводе штуцер для шланга или другой фитинг. Если у вас именно такой насос – вам крупно повезло, потому, что вы можете просто надеть на штуцер шланг и начинать пользоваться вакуумным насосом.
Но в большинстве случаев, насосы имеют просто несколько маленьких отверстий (с фильтром под ними).
К сожалению, мы не можем просто приклеить штуцер к отверстиям, так как такое соединение было бы недостаточно прочным, поэтому нам нужно выполнить еще пару шагов, чтобы расставить все по своим местам.
Шаг 3: Подбираем подходящий штуцер для шланга
В качестве вакуумной линии используйте ПВХ-шланг с внутренним диаметром 6 мм. Он гибкий и отлично выдерживает вакуум. Вы можете купить его в отделе сантехники.
Чтобы подсоединить шланг к насосу, воспользуемся штуцером типа «елочка» диаметром 6 мм. Такой фитинг вы также можете приобрести в отделе сантехники.
Если у вас имеется двухсторонний соединитель шлангов типа «елочка», то можно использовать и его, отрезав одну сторону перочинным ножом, оставив вторую «елочку» с каймой, которая усилит соединение.
Возможно, что вам придется немного подравнять кайму штуцера ножом, чтобы она вплотную подходила к воздухозаборнику.
Шаг 4: Подготавливаем место для установки штуцера для вакуумного шланга
Перед установкой штуцера для вакуумного шланга, сделайте небольшой наплыв из эпоксидной смолы (холодной сварки) вокруг воздухозаборных отверстий насоса (кстати, и эпоксидную смолу вы можете приобрести все в том же хозяйственном отделе).
Перед этим подготовьте поверхность к нанесению клея, протерев ее ватной палочкой, смоченной в спирте (лучше в ацетоне). Это удалит с поверхности грязь и жир.
Наплыв формируйте тогда, когда смола уже стала достаточно густой, иначе она затечет в воздухозаборные отверстия. Оставьте выемку вокруг отверстий для установки штуцера.
Приготовьте немного эпоксидного клея для приклейки штуцера.
Обычная эпоксидная смола полностью отвердевает в течение суток. Если вы не хотите ждать так долго, вы можете использовать смолу с быстрым схватыванием. Существуют виды эпоксидных клеев, которые уже полностью отвердевают через 30 минут. Еще один момент: эпоксидный клей, называемый холодной сваркой, обладает хорошей теплопроводностью, и будет хорошо отводить тепло от цилиндра насоса. Возможно, это и не будет иметь большого значения, потому, что вакуумный насос не так сильно греется, как насос для создания давления.
Шаг 5: Приклеиваем штуцер
Как только наплыв из эпоксидной смолы затвердеет, смажьте кайму штуцера смолой, установите его на воздухозаборник и нанесите немного смолы вокруг штуцера сверху. Оставьте насос на ночь для полного отвердевания клея.
Шаг 6: Присоединяем вакуумный шланг
Присоедините шланг, надев его на вновь смонтированный штуцер «елочку».
Для такого соединения, обычно, не нужен хомут, если шланг достаточно герметично надет на штуцер. Вакуум имеет тенденцию «присасывать» шланг к штуцеру, создавая надежное герметичное соединение.
Присоединив шланг, определите место его вывода из корпуса.
Шланг в корпусе должен идти без перегибов и передавливания. Можете просто вывести его через верхнюю часть корпуса.
Шаг 7: Делаем отверстие в корпусе для вывода шланга наружу
Сделайте отверстие в корпусе в месте выхода шланга.
Лучше всего, если отверстие будет располагаться на стыке половинок корпуса. В этом случае, можно просто проточить круглым напильником полукруглые выемки по краям половинок.
Шаг 8: Собираем компрессор
Установите узел, состоящий из насоса, электродвигателя и редуктора на свое место, соедините половинки корпуса и завинтите их. В общем, соберите компрессор в обратной последовательности.
Шаг 9: Отрезаем конец шланга для накачки шин
Обрежьте или снимите штуцер для соединения шланга компрессора с воздушным клапаном шины. Так вы уменьшите сопротивление выходу воздуха из шланга.
В том случае, если вам потребуется накачать шины, вы можете снова присоединить штуцер к шлангу и зажать соединение хомутом.
Сверните шланг и уложите его в отсек для хранения шланга и шнура питания (если такой отсек имеется на вашем компрессоре).
Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.
Вакуумный насос своими руками: пошаговое описание разных вариантов изготовления устройств для откачки воздуха
В промышленности приспособления для создания вакуума необходимы для удаления больших объемов воздуха и газа. Однако этот способ нашел применение и в быту, хоть и не так давно. Такие устройства помогают хранить продукты питания и вещи, мариновать мясо, выкачивать газ, а также жидкость. Их можно без труда приобрести в магазинах, но стоят они недешево. Существует альтернативный вариант — изготовить вакуумный насос своими руками.
В промышленности приспособления для создания вакуума необходимы для удаления больших объемов воздуха и газа.
Виды и область применения
Вакуумирование в быту применяется для удаления лишнего воздуха из полиэтиленовых упаковок, предназначенных для хранения одежды или продуктов питания. При заборе воздуха уменьшается объем тары, полиэтилен плотно прилегает к продукту. Использование такого метода помогает хранить еду длительное время, она не портится даже без заморозки.
Вещи и бытовые изделия (пледы, одеяла, подушки) значительно уплотняются в упаковке, вследствие чего занимают гораздо меньше места. Следует отметить, что одежда при таком хранении надежно защищается от моли.
Благодаря вакуумным агрегатам, можно обрабатывать ламинирующей пленкой деревянные изделия или стройматериалы. Вакуумные помпы используются для отвода газа или пара в быту. Это необходимо для того, чтобы восстановить герметичность приборов. Кроме этого, устройства нашли применение в сплит-системах.
Основные виды вакуумных приспособлений:
Простейшие устройства
Если приспособление понадобилось срочно, можно быстро изготовить простейший вакуумный насос своими руками. Для этого потребуются две пластмассовые бутылки различных диаметров, которые без труда помещаются друг в друга. Одна из них будет выполнять роль поршня, поэтому следует подбирать приближенные по диаметру емкости, иначе на меньшей из них нужно будет делать большой уплотнительный слой. Кроме этого, потребуется шланг от велонасоса.
Если приспособление понадобилось срочно, можно быстро изготовить простейший вакуумный насос своими руками.
Сначала нужно срезать горлышко у большей емкости. Затем в дне меньшей бутылки проделать отверстие и вставить бутылки друг в друга (следует отметить, что на внутренней могут понадобиться уплотнители, которые можно изготовить с помощью скотча). Затем в большую емкость ввинтить шланг, обязательно в обратном направлении. Устройство будет выкачивать воздух при осуществлении движения поршнем из меньшей емкости.
Модернизация манжетного насоса
Изготовить вакуумный насос для откачки воздуха своими руками можно из любого манжетного приспособления. Для этих целей подойдут даже устройства для велосипедов. Конечно же, лучше брать автомобильный насос, ведь с его усовершенствованием будет гораздо меньше хлопот.
Пошаговая инструкция по изготовлению:
Вакуумное приспособление из компрессора
Более мощное устройство можно получить из компрессора, который присутствует в кондиционерах или холодильниках. Поэтапный мастер-класс по самостоятельной сборке агрегата:
С помощью такого агрегата нельзя откачивать воздушные массы, которые содержат много водяных паров. Это может стать причиной поломки устройства. В таком случае необходимо сделать ресивер и отстойник. Такие детали будут совместно работать в качестве осушительного приспособления.
Вакуумный насос можно самостоятельно сделать из аквариумного компрессора. Для этого нужно разобрать его и удалить обратные клапаны. При перевороте клапанов компрессор вместо нагнетания начнет откачивать воздух. Процедура аналогична изготовлению прибора из автонасоса.
Использование медицинского шприца
Такое устройство непременно пригодится в хозяйстве, если потребуется выкачать жидкость или газ в небольших объемах. Для работы необходимы следующие детали:
Пластиковую трубу нарезают на кусочки размером по 10 см, а затем присоединяют их к тройнику. Трубочки должны плотно прилегать к носику тройника. Это необходимо для того, чтобы они не соскакивали под давлением во время работы устройства.
Затем к центральной трубке прикрепляется носик шприца. Вся конструкция представлена в виде тройника, по боковым сторонам которого фиксируются два куска шланга, а также шприц, расположенный под прямым углом по отношению к отведенным концам.
Следующим шагом является монтаж клапанов. Зачастую на них обозначается маркировка с указательной стрелкой. Один из них следует разместить так, чтоб стрелка показывала от тройника, а второй — со стрелкой на него. В общем, система будет подобна указателю входа-выхода.
Ручное устройство готово. С его помощью можно откачать воду из одной емкости в другую, разместив один клапан в жидкость, а другой — в емкость для перекачивания. Стрелки выступают в качестве направляющих. В воду нужно погрузить клапан, указатель которого показывает на тройник. Система будет работать, когда начнется движение поршня, который находится на шприце.
Низковакуумный агрегат
Его достаточно трудно сделать самостоятельно при отсутствии токарного станка, сварочного аппарата и без специальных навыков. Для изготовления необходим цилиндрический корпус. В нем следует разместить вал, оснащенный лопастным колесом. Во время подачи воды осуществляется вращение колеса и под действием центробежных сил в устройстве непременно будет создаваться вакуум.
Механизм действует при помощи электродвигателя. Лопастное колесо не следует устанавливать прямо по центру. Это нужно для того, чтобы газообразная масса нагнеталась и проталкивалась через систему. Минусом такого устройства является то, что жидкость, благодаря которой работает устройство, постоянно греется и нуждается в замене.
Прибор должен быть оснащен входными отверстиями. С их помощью жидкость будет поступать внутрь. Кроме этого, должны быть выходные отверстия, через которые сможет выходить газ. Подобные механизмы используются на больших предприятиях, а также в сельскохозяйственных работах для отведения газа с примесью песка или пыли. Для непрерывной работы необходимо обеспечить газоотвод, постоянную подачу жидкости и систему охлаждения мотора.
Механизм действует при помощи электродвигателя. Лопастное колесо не следует устанавливать прямо по центру.
Переделка автомобильной помпы
Сделать вакуумную помпу своими руками можно при помощи аналогичного автомобильного устройства. Поэтапный процесс состоит в следующем:
В результате проведенных манипуляций получится всасывающая трубка, к которой необходимо подключить обратный клапан. Во время установки нужно следить, чтобы воздух поступал в гильзу. Чтобы это проверить, необходимо подуть в клапан. Ко второму концу клапана следует присоединить трубку, которая должна быть изготовлена из плотных материалов, не поддающихся атмосферному влиянию.
Такое устройство создает вакуум в сосудах с пищевыми продуктами или чехлах для хранения одежды. Возникающие поломки можно легко устранить своими руками. Для этого достаточно изучить материалы по устройству исходного агрегата. Ознакомившись с конструкцией, можно самостоятельно отремонтировать прибор, без помощи дорогостоящих мастеров.
Чтобы сделать вакуумный насос своими руками, нужно желание и исходный материал. От типа первичного устройства зависит область применения и сложность изготовления приспособления. Большим преимуществом самостоятельного изготовления приборов можно считать значительную экономию средств.
