Принцип работы и простейший вакуумный насос
Простой вакуумный насос — это мед шприц и оборотный клапан от компрессора для аквариума. Не нужно объяснять принцип работы устройства — за несколько циклов высасывания шприцем можно откачать воздух из небольшого объема, не более небольшого пакета размером со спичечный коробок.
Для работы с более серьезными объемами необходимо пользоваться либо более производительными насосами с некоторыми переделками, либо компрессором. Мощность компрессора зависит от потребностей в применении вакууматора, а компрессор может быть как миниатюрный, от аквариума, так и более мощный — для накачки автомобильных шин, покрасочных работ. Но суть переделок от этого не меняется.
Перед тем как изготавливать устройство, необходимо разобраться в его работе. Почти все потребители ежедневно сталкиваются с вакуумными упаковками и знают, что это такое. Они представлены в виде целлофанового изделия, в котором отлично сохраняются продукты, при этом не высыхая. В самых простых упаковках воздух выдавливается вручную, а более сложные — предусматривают использование рабочего механизма. Благодаря самодельному устройству можно создавать вакуум в любом пакете, хотя упаковку нужно будет герметизировать.
Вакуумные упаковки также используют для хранения одежды, так как объем уменьшается, и все вещи можно поместить в сумку или чемодан. Особенно распространено применение аппарата на промышленности в таких целях:
- Использование для производства мешков и на упаковочных лентах;
- Перегонка химического вещества, сушка химического препарата и сжатие газообразного вещества;
- Очистка рыбы или овощей, переработка пищевых продуктов;
- В полиграфии используются компрессоры в печатных и перерабатывающих механизмах;
- Использование в очистных устройствах для очистки окружающей среды:
- В медицинских дыхательных аппаратах и стоматологическом оборудовании.
Распространено использование вакуумирования для обработки дерева и придания ему эстетичности. Для этого деревянное изделие пропитывается маслом, а для ускорения процесса и большей эффективности деревянный предмет помещается в камеру, и производится откачка воздуха. При этом внутреннее давление древесины выталкивает воздух и всасывает масляное вещество.
Описание процесса
Вакуумный насос делают следующим образом:
- Для начала спиливают ножовкой верхнюю часть компрессора.
- Потом из корпуса извлекают подвешенный на пружинах мотор. Инструменты здесь не нужны – он не закреплён.
- Медные трубки, что находятся в корпусе, соединяют с трубками стойкими к маслу, стыкуя с линиями «» и «-» на моторе. Лишние элементы срезаются.
- Вскрытый корпус необходимо снабдить крышкой. Она должна быть немного меньше отпиленного фрагмента, чтобы масло имело возможность стекать внутрь ёмкости (по её краям). Крышку лучше всего сделать из латунной фольги, используя паяльник. Её внутреннюю сторону снабжают рёбрами жёсткости, а внешнюю – оклеивают линолеумом (для шумоизоляции).
Важно! Нередко в крышку монтируют сапун. Это дополнительное средство, защищающее от утечки, в случае, если соединения между трубками были выполнены не слишком тщательно.
Во время работы компрессора непременно теряется некая часть масла, выбрасываемая в нагнетательную леску в качестве масляного тумана. Отслеживать расходы помогает трубчатый уровнемер. Он должен находиться за прозрачной трубкой, которая соединяется с ёмкостью при помощи шланга. Трубку можно заменить корпусом от шариковой ручки.
Уровнемер прикрывают колпачком для защиты от пыли, оставляя доступ для воздуха. На механизме своими руками проставляют отметины, обозначающие максимальный и минимальный уровень масла. Место стыковки трубки и шланга уплотняют герметиком.
Готовую конструкцию помещают в бокс. Его каркас делают из стального уголка размером 2,5х2,5 см. Любой листовой материал может выступить в качестве обшивки. В боковую стенку следует вмонтировать дверь, чтобы снимать показания с уровнемера, не извлекая вакуумный насос из бокса. Для фиксации будет достаточно самой простой защёлки.
Используем мембранный компрессор от аквариума
К примеру, для использования в качестве вакуумного насоса компрессора от аквариума с минимальной производительностью, достаточно доработать узел, в котором находятся клапана и встроить трубку для отвода конденсата и попавшей влаги.
Для этого необходимо поменять местами клапана, тогда мембранный насос будет не нагнетать воздух, а откачивать его из определенного объема. Конструкции мембранных насосов разные, но принцип модернизации один. Пример переделки небольшого аквариумного насоса в вакуумный показан на фото.
Для более серьезных задач нужно использовать компрессор мощнее. К примеру, можно использовать прибор от старого холодильника. Как правило, при помощи такого компрессора масляного типа, можно добиться давления около 5 атм, что вполне достаточно для бытовых нужд. Схема сборки устройства достаточно проста.
Приспособление из автомобильного насоса
Самостоятельно бытовой вакуумник в домашних условиях делается из обыкновенного автомобильного или велосипедного насоса. Работа состоит из 4 последовательных шагов. А именно:
- Разбирается прибор, и извлекается манжета.
- Манжета переворачивается другой стороной и прикручивается обратно.
- К насосной трубке устанавливается обратный клапан.
- На свободный конец клапана надевают трубку или шланг из прочного материала.
Суть переделки заключается в том, что изменяется направление рабочего хода: при нажатии на рукоятку уменьшается объем камеры, а воздух уходит через перевернутую манжету.
При поднятии рукоятки камера создает вакуум.
Вакуумная помпа обладает длительным сроком службы благодаря простой конструкции
Такой самодельный вакууматор может пригодиться дома, например, при отсасывании воздуха из чехлов для хранения подушек и объемных вещей без помощи пылесоса.
Как изготовить агрегат из компрессора
Далеко не все задачи удастся решить с помощью ручных приспособлений, неспособных создать глубокий вакуум (минус 1 Бар). Для увеличения производительности следует использовать электрические перекачивающие устройства – компрессоры.
На изготовление самодельных вакуумных насосов сгодятся различные виды подобных агрегатов:
- аквариумный нагнетатель кислорода;
- компрессор старого холодильника;
- китайский автомобильный электронасос;
- многоцелевой компрессор бытовой серии производительностью 350 л/мин.
Примечание. В интернете нередко встречаются инструкции по изготовлению вакуумной помпы водокольцевого типа. Аппарат сложен в сборке (нужно вытачивать некоторые детали) и эксплуатации, поскольку требует организации охлаждения подпитывающей воды и всасываемого воздуха. Брать на вооружение данную идею мы не советуем.
Переделка аквариумного нагнетателя
Устройство представляет собой пластиковый корпус, куда помещен мембранный микронасос с двумя клапанами и маленький двигатель, питающийся электричеством. Модернизация производится в следующем порядке:
- Пользуясь отверткой, выкрутите винты и снимите крышку корпуса.
- С помощью ключа и пинцета отсоедините тягу, приводящую в движение резиновую мембрану. Вытащите нагнетательный элемент из гнезда.
- Разберите узел на 2 части — мембрану и клапанную группу.
- Поменяйте клапаны местами и аккуратно подпилите один угол пластиковой крышки, как показано на фото.
- Соберите элементы в обратном порядке и организуйте отведение накачиваемого внутрь воздуха через отверстие.
Совет. Дабы предохранить мембранный узел от попадания пыли, мусора и влаги, установите на подводящем шланге автомобильный бензиновый фильтр.
Если вы все выполнили правильно, то нагнетатель преобразуется в самодельный всасыватель воздуха средней производительности. Глубокий вакуум аппаратик не создаст, но разнообразные мелкие задачи решить точно поможет. К сожалению, отремонтировать и вернуть в исходное состояние компрессор не удастся – нужно менять клапанную группу.
Использование холодильного компрессора
Для сборки подойдет рабочий агрегат от любого старого холодильника. Причем подобная вакуумная установка, сделанная своими руками, сохраняет способность действовать как компрессор. Перед сборкой подготовьте дополнительные элементы конструкции:
- рама, сваренная из уголков либо скрученная болтами;
- ресивер – баллон из-под пропана или фреона;
- манометр (в данном случае – вакуумметр);
- соединительные шланги;
- фильтр – влагоотделитель;
- провода и автоматический выключатель;
- коллектором может выступать обычная крестовина.
Примечание. Если планируется использовать установку в качестве нагнетателя воздуха, то дополнительно понадобится реле давления, обеспечивающее своевременное отключение двигателя.
Перед сборкой слейте из агрегата старое масло, перевернув вверх ногами. Заодно узнаете, какой из трех патрубков является масляным. Затем залейте новую специальную смазку для компрессоров в количестве, указанном на шильдике либо прямо на корпусе.
-
Прикрутите к раме ресивер с компрессором. Последний должен стоять строго в горизонтальном положении, закрепленный через антивибрационные прокладки.
Агрегат в сборе с фильтром и автоматом выключения
Совет. Для ресивера лучше выбрать небольшой баллон емкостью 25 литров.
Если вам больше необходим компрессор, нежели вакуумный насос, подключение делайте иначе. Крестовину ставьте на стороне нагнетания, к ней присоединяйте ресивер, реле давления и пневматический шланг. На всасывающей стороне устанавливается фильтр и вакуумметр. Подробнее о сборке агрегата рассказывается в видеосюжете.
Модернизация других аппаратов
Портативные китайские насосы, используемые для подкачки автомобильных шин, мало подходят под переделку в вакуумный аппарат, слишком мала производительность. Проверить данный факт несложно: разберите пластиковый корпус агрегата и посмотрите на размеры цилиндра с поршеньком. Последний приводится в движение шатуном, установленным на валу электромотора.
Чтобы переделать такой нагнетатель во всасыватель, достаточно припаять к отверстию впускного клапана пластиковую трубку. Простейший способ – применить клеевой пистолет. Дальше действуйте по предыдущей инструкции – установите фильтр и манометр на всасывающей стороне.
Трубку нужно приклеить к отверстию всасывающего клапана
Примечание. Чтобы в бытовых условиях пользоваться вакуумным насосом, сделанным из мини-компрессора, придется отыскать либо смонтировать источник постоянного тока на 12 вольт.
Многоцелевой компрессор на колесиках (преимущественно, китайского производства) – лучший донор для изготовления вакуумного насоса. Благодаря аппаратной производительности 350 л/мин нагнетатель способен моментально создавать эффект вакуума глубиной до 1 Бар. Этого достаточно для работы различных самодельных станков – вакуумного упаковщика и формовщика.
- Открутите воздушный фильтр, установленный на головке цилиндра. Присоедините вместо него шланг или трубу, ведущую к ресиверу, манометру и объекту вакуумирования. На той же косильной лески не забудьте поставить фильтр.
- В штатном ресивере выверните пробку слива конденсата.
- При необходимости сделайте кнопку дистанционного включения агрегата.
В качестве ресивера этого вакуумного насоса следует применять большой пропановый баллон вместительностью 50 л. Он послужит осушителем откачиваемого воздуха и сгладит скачок давления в момент запуска двигателя.
Последующие действия
Важно! При выборе манометра следует учесть, что уровень давления может достичь 6 атмосфер.
Избыточное давление совершенно не допустимо в момент запуска двигателя. Требование обусловлено спецификой пусковой схемы. Во время запуска ток, который возникает в рабочей обмотке, включает в пусковом реле электромагнит. Он притягивает сердечник с контактами. Контакты замыкаются и подают на пусковую обмотку ток. При нормальном давлении двигатель раскручивается в кратчайшие сроки. В итоге ток в рабочей обмотке падает, электромагнит размыкает пусковую обмотку и отпускает сердечник. При избыточном давлении в косильной лески нагнетания, высокая нагрузка приведёт к быстрому износу пусковой обмотки.
Подобное явления можно предотвратить, если установить на косильной лески нагнетания электропневноклапан, а за ним – обратный клапан. Первый включают в цепь мотора и тогда, он будет открыт, пока установка не функционирует, а во время её включения – закроется.
Вакуумный насос из автомобильного компрессора / DIY Vacuum pump Converting a 12V Air Compressor
Подобные предосторожности не имеют смысла, если компрессор будет использоваться для простых целей, к примеру, для продувки. Тем не менее, если планируется подключение какого-нибудь устройства для накопления давления, без электропневноклапана и обратного клапана не обойтись.
Важно! Когда в пусковом реле отключается электромагнит, сердечник падает, поэтому его установка на боку или в перевёрнутом виде совершенно не допустима.
Вакуумный насос готов, остаётся лишь через предохранитель подключить электричество.
Низковакуумный насос
Ручной насос готов. Им можно отвести воду из одного сосуда в другой, погрузив один клапан в воду, а другой в емкость, куда предполагается перекачать жидкость.
Такой насос работает по центробежному принципу. Самому его сделать трудно, однако, если у вас есть знакомый сварщик и токарь, вполне возможно. Для его создания нужно иметь цилиндрический корпус, в который вставляется вал с лопастным колесом. При подаче жидкости начинается вращение лопастного колеса и, под влиянием центробежной силы, в центре прибора неизбежно создается вакуум.
Механизм приводится в движение электрическим двигателем. Колесо лопастного механизма устанавливается не совсем по центру, чтобы обеспечить нагнетание и проталкивание газа через систему. Недостаток системы, что жидкость, с помощью которой осуществляется процесс (чаще это вода) постоянно нагревается и ее приходится менять.
Такой насос снабжен вводными отверстиями, через которые поступает вода и выводные, через которые выводится газ.
Механизмы, функционирующие подобным образом, используют на больших предприятиях, а также в сельском хозяйстве для отвода газов с большим количеством взвеси в виде пыли и песка. Для непрерывного функционирования обеспечивается отвод газа, постоянная подача воды и система охлаждения мотора.
Изготовление вакуумного насоса с ресивером
Давление разрежения, создаваемое при работе поршневого насоса, непостоянно, так как в такт работы механизма возникают постоянные скачки. При выполнении многих точных операций это недопустимо, поэтому требуется аккумулятор вакуума, который называется ресивер.
Ресивер – это герметичная ёмкость цилиндрической или шарообразной формы с полусферическими торцами, выполненная из очень прочных материалов, способных выдержать большое давление.
Ресивер поддерживает некое буферное состояние насоса и имеет технологический запас вакуума в случае его резкой утечки для производственных нужд.
Принцип действия ресивера:
- Аппарат подключается во впускную магистраль последовательно и обязательно оборудуется манометром;
- Рассчитываются параметры рабочего разрежения согласно показателям разрешенного давления для используемой ёмкости;
- Если превысить параметры откачки, баллон может схлопнуться вовнутрь.
Ресивер может применяться при откачке масла и других жидкостей. В этом случае нужно дополнительно установить своеобразный сепаратор для отделения жидкости от воздуха. В пробку сепаратора помещают два штуцера: один соединяют со всасывающей трубкой насоса, и он должен быть установлен выше уровня воды, чтобы жидкость не смогла попасть в поршневую группу компрессорной установки; второй штуцер шлангом соединяется с ёмкостью с жидкостью. При образовании вакуума в сепараторе вследствие разницы давления жидкость перекачивается в эту ёмкость.
|