Пылесос вместо вакуумного насоса

Обновлено: 26.04.2024

Давно обещала подписчикам этот пост :)
1220 рублей за универсальную вакуумную камеру для дегазации с переменным объёмом, прозрачной "камерой" и выводом сжатого воздуха на краскопульт - только своими руками. Раздел "Теория" можно промотать.

ТЕОРИЯ:
Большинство выпускаемых мировой промышленностью малых компрессорных установок являются обратимыми машинами. Они обладают способностью одновременно и создавать напор воздуха и разрежение в закрытых объёмах (всасывать).
Несмотря на это, в широкой продаже трудно найти универсальные устройства, позволяющие выполнять две функции: подавать сжатый воздух для окраски мелких предметов и вакуумировать небольшие изделия при литье.
1. Первой важной функцией вакуумной камеры является удобство наблюдения за вакуумируемым объектом. В продаже имеются полностью прозрачные ёмкости для вакуумировки. Их цена высока.
Распространённые ёмкости с непрозрачными стенками и окном для наблюдения неудобны, так как оператору приходится смотреть сверху, подача освещения при этом затруднена: при расположении лампы выше головы поверхность стекла бликует, внутреннее пространство камеры частично оказывается в тени. При расположении источника света ниже, он частично перекрывает обзор, создаёт неудобства при манипуляциях с камерой, загромождает место на рабочем столе. Встраиваемые малогабаритные источники света существенно увеличивают стоимость прибора.
Удобнее, когда для освещения внутренности камеры используется общий комнатный свет, свет из окна. Такое освещение можно полноценно использовать только для прозрачных камер.
2. Вторая функция - переменный объём камеры. Мелкие изделия вакуумируются быстрее. Чем больше размер камеры, тем дольше работает компрессор, чтобы выкачать воздух. Это имеет значение при работе с дегазацией материалов с малым сроком жизни в совсем небольших объёмах заливки: Стремительно густеющий силиконовый компаунд с трёхминутным сроком первичного схватывания нужно успеть хорошо промешать, залить в форму и немедленно дегазировать. Если производительность компрессора 2.5 литра в минуту, то в пятилитровой камере дегазация ста граммов силикона займёт две минуты, что неприемлемо. Если заменить пятилитровую камеру на поллиттровую, куда с успехом поместится стаканчик со свежеразмешанной сотней граммов силикона, компрессор справится всего за двенадцать секунд!
Установка ресивера (громоздкого баллона, в котором компрессор загодя создаёт разрежение) решает проблему темпа дегазации, но и увеличивает цену устройства вместе с его габаритами. Пузатый двадцатилитровый баллон - не только громоздкая помеха у рабочего места, но дополнительные шланги, соединения, а чтобы хорошо откачать из него воздух ради всего одного сеанса дегазации жалких ста граммов, компрессор будет трудиться восемь минут, расходуя не только электроэнергию и свой ограниченный моторесурс, но и время оператора. Хранить баллон ресивера в состоянии откачанного из него воздуха в целях экономии воспрещает техника безопасности: при случайном ударе ~~кувалдой~~ баллон может резко сплющиться и поранить ~~кота~~ кого-нибудь.
3. Долговечность камеры. Большинство вакуумных камер, имеющихся в широкой продаже, изготовлены из тонкостенной нержавеющей жести, легко сминающейся при откачке воздуха, особенно если при хранении их боковая поверхность хотя бы раз была погнута или получила удар. Сминание таких камер - плата за дешевизну (на ютубе где-то было забавное видео). Камеры из толстой стали уже существенно дороже, при этом остаются такие недостатки как неудобное окно и фиксированный объём.
4. Имеющиеся на рынке вакуумные компрессоры чаще всего не имеют штуцера для присоединения аэрографа, краскопульта или пистолетика для очистки от пыли и быстрой сушки мелких предметов методом продувки.
5. Большинство недорогих компрессоров создают раздражающий стрекочущий шум при работе.
6. Долговечность и мощность насоса. Распространённые насосы для вакуума из КНР имеют чаще всего пластиковый рабочий узел, слабые двигатели, удешевлённые подшипниковые опоры.

Последних недостатков лишены холодильные компрессоры, рассчитанные на сотни тысяч часов работы, выполненные в металле. Такие компрессоры лишь требовательны к смазке и не любят работать под наклоном при использовании старых пусковых реле. Холодильные компрессоры имеют невысокую, хотя достаточную производительность, зато снабжены выходом нагнетания воздуха и двумя входами всасывания. Они почти бесшумны и недороги. Их ресурс даёт возможность повторного использования после устаревания холодильника или его гибели по причинам не связанным с компрессором, так что несложно найти исправный компрессор на вторичном рынке или бесплатно, у подъезда. Цена при этом может заставить довольно икнуть даже опытного любителя распродаж.

ПРАКТИКА:
Как бы красиво ни смотрелись сухие растения в прозрачной эпоксидке, если там есть пузыри, меня это всегда печалит. Оправдание "это смотрится как в воде" не устраивает. За пару лет без вакуума накопилась целая коробка брака - силиконовые формы с дырками, смола с пузырями и т.д.
Пример брака. Силиконовая форма и эпоксидка без предварительной дегазации.

Понимая, что дальше так жить нельзя, мы взялись мастерить вакуумник. Сверху на холодильный компрессор, который мы купили на металлоломе, привернули кровельными саморезами лист толстой фанеры.

Полезные советы

Чтобы продукты дольше сохраняли свою свежесть, их желательно помещать в вакуумные пакеты, где они будут храниться без воздуха.

Можно купить специальные пакеты, а можно их сделать самостоятельно и использовать много раз.

Вам всего лишь нужен пакет со струнным замком и трубочка.

1. Приготовьте пакет и продукты, которые собираетесь в него положить.

2. Закройте пакет и немного его приоткройте, чтобы засунуть в него трубочку.

3. Прижмите пакет возле трубочки и начните выдувать из него воздух через трубочку.

4. После этого быстро выньте трубочку и закройте пакет.

Делаем вакуумный пакет с помощью пылесоса

Такой пакет можно использовать, чтобы упаковать множество вещей в дорогу, при этом вещи будут занимать в 3 раза меньше места.

Вам понадобится:

- большой полиэтиленовый пакет или мусорный мешок

- пылесос с трубкой (шлангом).

1. Убедитесь, что в вашем пакете нет дыр и трещин.

2. На 2/3 заполните пакет вещами.

3. Оставшуюся треть пакета возьмите в руку, вставьте трубку пылесоса в мешок, хорошо прижмите пакет вокруг шнура, чтобы как можно меньше воздуха высвобождалось.

4. Включите пылесос и удалите большую часть воздуха из пакета.

* Не позволяйте трубке пылесоса касаться пакета - она может его порвать или пылесос закупорится и перестанет высасывать воздух.

5. Когда воздух был удален из пакета, быстро высуньте трубку, закройте пакет, покрутите его и завяжите.

Собственный вакуумный пакет для хранения одежды

Если вы хотите также упаковать вещи, но пылесоса нет (например, вы в гостинице), можете попросить на время пылесос у персонала, но если это не сработает, воздух можно удрать из пакета другим способом.

Этот способ не такой эффективный, как тот, в котором используется пылесос, но все же он делает свое дело.

Вам понадобится:

- ванна или раковина, наполненная водой.

1. Наполните пакет вещами, завяжите макушку пакета, оставив маленькое отверстие. Пакет не должен иметь дыр и трещин.

2. Уровень воды должен быть таким, чтобы вещи в пакете были полностью погружены, а макушка нет (чтобы не намочить вещи).

3. Начните руками (и ногами, если хотите) нажимать на пакет, пока он в воде, чтобы выдавить как можно больше воздуха.

4. После этого выньте пакет, закрутите макушку и завяжите пакет.

Вакуумное хранение вещей

Кроме путешествий, такой способ понадобится если:

- вам нужно сделать больше места в шкафу, кладовке или на чердаке

- вы не хотите, чтобы летние/зимние вещи покрылись плесенью

- вы не хотите, чтобы в вещах заводились насекомые (это особенно касается пастельного белья)

- вы хотите запаковать плохо пахнущие вещи перед стиркой

- вы хотите заморозить продукты на зиму – положите в пакет, удалите воздух и поставьте в морозилку.

Определение вакуума и разрежения пылесоса

Ключевой характеристикой любого пылесоса является мощность всасывания. Чтобы прибор для уборки проводил более качественное удаление мусора, он должен захватывать больше воздуха, которое под силой давления тянет за собой пылевые частицы любой фракции.

Когда щетка пылесоса соприкасается с очищаемой поверхностью, возникает естественное сопротивление. Насколько хорошо его сможет преодолеть устройство, показывает мощность всасывания, по которой обычно выбирают бытовую технику для уборки. При этом, чем она выше, тем, как правило, больше потребление электроэнергии.

Для преодоления получившегося естественным путем сопротивления важно знать, какое разряжение создает пылесос. Однако процесс создания вакуума должен проходить без уменьшения потока захватываемого воздуха. Это, в свою очередь, позволит поддержать скорость движения, достаточную для передвижения захватываемой пыли к фильтрам устройства.

Таким образом, эффективность бытовой техники для уборки определяется следующими факторами:

Сила и объем потока воздуха.
Создаваемое разрежение.

Эти две величины и определяют мощность всасывания любой модели, которую производители предлагают в технических характеристиках устройства в ваттах.

Некоторые стандарты для пылесосов

Мощность всасывания, напрямую зависящая от того, какой вакуум создает пылесос во время эксплуатации, разнится, в зависимости от конструкции устройства. Чем мощнее пылесос, тем, соответственно, выше его стоимость из-за расширенных возможностей более качественной уборки.

Примерные стандарты для пылесосов, в зависимости от конструкции, следующие:

для напольных моделей – минимум 200 Вт;
для вертикальных конструкций – от 100 Вт и выше.

Как рассчитать мощность всасывания по разрежению

Рассчитывать мощность всасывания может по различным стандартам, предпочтительно для этого использовать следующую формулу:

Мощность всасывания (в ваттах)=разрежение (в Паскалях)*объем воздушного потока (в кубических метрах за секунду)

Полученную в результате величину можно сравнить с электроэнергией, которую пылесос потребляет при эксплуатации. Это, в свою очередь, позволяет определить эффективность планируемой к покупке модели.

Определить скорость воздушного потока можно с помощью ручного анемометра крыльчатого типа, полученную величину следует умножить на сечение трубы, в которую затягивается воздух.

Чтобы определить, какое разрежение создает пылесос, потребуется манометр, работающий по дифференциальному типу. При этом разрежение воздуха получится относительно среды, которая окружает устройство для уборки.

От чего зависит создаваемое разрежение

В характеристиках пылесоса производители обычно указывают максимальное значение разрежения и расхода воздушного потока во время работы. Соответственно, наибольшее разрежение возможно при нулевом расходе воздуха, и, наоборот, воздуха расходуется больше всего в тот момент, когда разрежение равно нулю.

Какое разрежение создает пылесос, зависит и от размера отверстия, через которое пропускается воздушный поток. Чем оно больше, тем меньше значение этой величины.

Высоким разрежением обычно обладают промышленные пылесосы, мощность всасывания которых рассчитана на частицы мусора большой фракции. Создается оно с помощью специальной вакуумной турбины. Большинство промышленных устройств снабжено специальным датчиком измерения уровня создаваемого вакуума.

Принцип работы данного вида техники достаточно прост и на первый взгляд напоминает работу обычного пылесоса. Вакуумный экскаватор (вакуумный погрузчик) для выемки грунта и других видов работ использует мощный всасывающий воздушный поток, который создается одним или несколькими вентиляторами или насосами. Через рукав воздух вместе с материалом попадает внутрь машины, где проходит камеру сбора материала, затем систему фильтров и выходит обратно в атмосферу. Иногда изготовитель предусматривает автоматическую очистку фильтров бортовым компрессором. Высокая производительность установки обеспечивает движение потока во всасывающем рукаве с огромной скоростью (иногда более 100 м/сек). Рукав, смонтированный на коленчатой или телескопической стреле с гидравлическим приводом, можно перемещать в нескольких плоскостях, обеспечивая высокую точность работ. С помощью насадок рукав удлиняется, таким образом, материал может транспортироваться и горизонтально до 200 м, и вертикально до 60 м. При необходимости извлеченный материал можно использовать для обратной засыпки участка раскопки. Камера сбора материала при выгрузке опрокидывается, как обычный ковш. У некоторых вакуумных установок можно обнаружить общие черты с илососными машинами.

Сферы применения

Выбор подходящей модели

Широкий ассортимент вакуумных экскаваторов позволяет выбрать машину в рамках практически любого бюджета. Компактные прицепные модели можно перевозить с помощью небольшого автомобиля. Самые большие из них монтируются на грузовое автомобильное шасси и имеют различные опции. Поиск подходящего вакуумного экскаватора, как и подбор любой другой строительной техники, начинается с четкого определения объема и вида работ, которые необходимо выполнить. Также предстоит определить максимальный размер частиц и характер грунта. Так, вакуумная машина не очень хорошо подойдет для работы с твердыми и мерзлыми грунтами. При таких условиях лучшим вариантом будет применение гидровакуумной технологии.

Производители и их технические решения

Немецкая компания MTS (Mobile Tiefbau Saugsysteme) GmbH, с 1998 г. известная своими разработками в данной сфере, выпускает две серии установок на автомобильном шасси – Dino и Mega-Vac. Более тяжелые Mega-Vac оснащены четырьмя вентиляторами, которые создают разрежение до 62 МПа, при этом их производительность превышает 40 000 м 3 /ч. Собранный материал помещается в контейнер объемом 9 м 3 через рукав диаметром 250 мм. Расстояние подачи материала достигает 200 м, а глубина всасывания – 30 м. В зависимости от необходимой мощности всасывания могут работать 2 или 4 вентилятора. В качестве опции предлагается гидростатический привод хода машины с дистанционным управлением, который позволяет установке перемещаться одновременно с забором материала.

Как отмечалось выше, вакуумные экскаваторы другого типа вместо вентиляторов комплектуются вакуумными насосами. Производительность таких машин заметно ниже. Итальянская компания Cappellotto S.p.A. для экскаваторной выемки грунта предлагает одну из самых прогрессивных машин в этом классе – CAP GEO (производительность 17 000 м 3 /ч). Ее кулачковый вакуумный насос с ременным приводом оборудован пневматической муфтой сцепления. Накопительный бункер этой машины может поворачиваться в трех направлениях при высоте выгрузки более 2 м и снабжен системой электронного контроля уровня пыли и жидкости. Гидравлическая стрела легко управляется и позволяет использовать различный дополнительный инструмент (электрический, гидравлический или пневматический). Система фильтров с программируемой системой очистки имеет площадь поверхности 60 м 2 .

Популярность вакуумных технологий, несомненно, будет расти по мере знакомства с ними более широкого числа эксплуатирующих организаций. Опасность повреждения коммуникаций и финансовые риски, возникающие при этом, слишком велики, чтобы игнорировать эту необычную и относительно новую технику. За счет растущей конкуренции в этом секторе цены на такую продукцию, как и на услуги, постепенно будут снижаться, а спектр выполняемых задач и количество опций расширяться. Надо учитывать и дополнительную сложность, возникающую при включении в парк такой специфической техники: квалифицированных операторов с опытом работы на вакуумных экскаваторах пока еще немного.

Читайте также: