Megtudhatja, hogyan működnek a vákuumszivattyúk, melyek a fő alkatrészek és miért használjuk őket. Ez a cikk részletesen ismerteti az egyfokozatú és a kétfokozatú vákuumszivattyúk alapvető működési elvét a HVAC mérnökök számára. További HVAC mérnöki cikkekért kattintson IDE.
Görgessen az aljára a YouTube oktatóanyag megtekintéséhez.
Mi a vákuumszivattyú?
A vákuumszivattyúkat a klíma- és hűtőmérnökök széles körben használják a levegő vagy a nem kondenzálódó anyagok, például a víz eltávolítására a rendszerből. Ezeket azért kell eltávolítani a rendszerből, mert a hűtőrendszer nem működik hatékonyan, és a belső alkatrészeket is korrodálhatják.
Ezt az eljárást egy új rendszer feltöltése előtt végzik el, vagy amikor egy meglévő rendszerben már elvégeztek néhány javítást, ahol a hűtőközeget már visszanyerték. Mindkét esetben fennáll az esélye annak, hogy levegő és nedvesség szennyezte a rendszert.
Hová vannak csatlakoztatva?
Egy tipikus légkondicionáló rendszeren ezeket a vákuumszivattyúkat egy elosztón keresztül a rendszer magas és alacsony nyomású oldalán keresztül csatlakoztatva látja. Jobb megoldás, ha eltávolítjuk az elosztót, és a vákuumszivattyút a szívóvezetékhez csatlakoztatjuk, a folyadékvezetékhez csatlakoztatott nyomásmérővel, mivel ez a rendszer legtávolabbi pontja, így valós értéket kapunk.
Ezért a cikkért összefogtunk Bryan barátunkkal a HVAC schoolnál. Az ő YouTube-videója végigfuttatja, hogyan kell ténylegesen csatlakoztatni egy vákuumszivattyút egy valós rendszerhez, valamint sok nagyszerű technikai tippet ad a tudás és a készségek fejlesztéséhez. Ha meg szeretné nézni a YouTube-videóját, KATTINTSON IDE.
A vákuumszivattyú fő részei
Ha veszünk egy szabványos vákuumszivattyút, amely körülbelül így néz ki:
Hátul van az elektromos motor, elöl a kompresszor, felül egy fogantyú, alul pedig egy tartóalap. Ezután van egy bemeneti nyílásunk, amely a rendszerhez csatlakozik, hogy eltávolítsa a levegőt a rendszerből, és van egy kipufogónk is, hogy ezt eloszlassuk a légkörbe. A kompresszor rész elülső részén találunk egy olajszint ellenőrző üveget, így meg tudjuk állapítani, hogy mennyi olaj van a kamrában, valamint annak állapotát.
Amint szétszedjük a készüléket, láthatjuk, hogy a motor hátuljára egy ventilátort és egy védőburkolatot szereltünk. A motor belsejében van az állórész a tekercsekkel. Erre koncentrálva; ott van a rotor és a tengely, amely a kompresszort hajtja. Elöl található a kompressziós kamra. Ez egy kétfokozatú kompresszor változat, amely lehetővé teszi, hogy mélyebb vákuumot húzzunk, ezért két kompressziós kamrával rendelkezünk. A kamrák belsejében vannak a kompresszor rotorjai és a lapátok, amelyek a levegőt mozgatják ki a rendszerből. A kompressziós kamra tetején egy nádszelep található, amely a kipufogógázt szellőzteti. Ha eltávolítjuk a ventilátorok védőburkolatát, láthatjuk, hogy a ventilátor a tengelyhez csatlakozik, amely a szivattyún keresztül fut. A ventilátor az elektromos motor hűtésére szolgál, és a környezeti levegőt a burkolat fölé fújja, hogy ezt elvezesse. A burkolaton lévő lamellák növelik a burkolat felületét, ami lehetővé teszi, hogy több nem kívánt hő távozzon.
A motor belsejében
A motor belsejében van az állórész, amely réz tekercsekkel van feltekerve. Amikor elektromos áram folyik át a réztekercseken, az mágneses mezőt hoz létre. Ez a mágneses tér hat a rotorra, és ez kényszeríti azt forgásra. A rotor a tengelyhez van csatlakoztatva, és a tengely a szivattyú hosszában fut a ventilátortól a kompresszorig. Így; amikor a rotor forog, akkor a kompresszor is forog, és ezt használjuk a vákuumhatás létrehozására és a levegő kiürítésére a rendszerből.
via GIPHY
Csak megjegyezzük, hogy amikor vákuumra gondolunk; szívóerőre gondolunk, de valójában nem ez a helyzet. Az alábbiakban részletezzük, hogy miért.
A kompresszor belsejében
Ha belenézünk a kompresszor belsejébe, láthatjuk, hogy ott van a bemenet, amely a rendszerhez csatlakozik, amelyet kiürítünk. Ezután ott van a kivezető nyílás és a nádszelep, amely az elszívott levegőt és nedvességet engedi ki.
A középen van a kompressziós rotor és a kompressziós kamra. Vegyük észre, hogy a rotor excentrikusan van felszerelve a kamrában, ami azt jelenti, hogy nem tökéletesen középen van, ez egy kulcsfontosságú jellemző, amit alább részletesen látni fogunk. A tengely csatlakozik a rotorhoz, és azt forgatni fogja.
A rotor belsejében két rugós lapát van felszerelve. A rugók mindig megpróbálják kifelé tolni a lapátokat, de a kompressziós kamra falai a helyükön tartják őket. A lapátok csúcsai mindig érintkeznek a falakkal, és egy vékony olajréteg segíti a kettő közötti tömítést. Amikor a rotor forog, a rugók továbbra is kifelé nyomják a lapátokat, így a lapátok követik a kompressziós kamra kontúrját.
Amikor a szivattyú elindul, a rotor áthalad a bemeneten, és feltár egy területet a kompressziós kamrában. Ez a terület a rendszeren belüli nyomáshoz képest alacsonyabb nyomáson lesz; így a hűtőrendszerben lévő levegő és nedvesség be fog rohanni, hogy megpróbálja kitölteni ezt az üres területet.
Miért csinálja ezt?
A nyomás mindig a magasból az alacsonyba áramlik, így ha például összekötünk; két különböző nyomású léggömböt, a gázok a magas nyomású oldalról az alacsony nyomású oldalra fognak áramlani, amíg mindkettő azonos nyomású nem lesz. Az alacsony nyomású oldal vákuum volt, de nem szívta be a gázokat, hanem a magas nyomású oldal nyomta be magát. Ez a vákuumhatás. A gázok ki akarnak egyenlítődni, és a magas nyomásról az alacsony nyomás felé áramlanak. A gázok megpróbálják kiegyenlíteni a nyomást az összekapcsolt régiókban. ezért vákuumszivattyút használunk egy alacsonyabb nyomású régió létrehozására, hogy a nem kívánt gázok
a hűtőrendszerben kiáramoljanak a rendszerből, és megpróbálják kitölteni ezt az alacsonyabb nyomású régiót.
A mi forgatókönyvünkben a csatlakozó tömlő és az új alacsony nyomású terület a kompressziós kamrán belül a hűtőrendszer kiterjesztése lesz, így a rendszerben lévő gázok ezt fogják kitölteni, és megpróbálják kiegyenlíteni a nyomást e kettő között. Azonban ez egy csapda, mert ahogy a rotor tovább forog, a második lapát besöpri és csapdába ejti ezt a gázmennyiséget a két lapát közötti kamrában. A másik lapát áthalad a beömlőnyíláson, és egy másik alacsonyabb nyomású régiót hoz létre, így több gáz áramlik be, hogy újra és újra kitöltse ezt az űrt. Ahogy a kompresszor forog, a kamra térfogata csökkenni kezd, ezért a rotor nincs tökéletesen középre állítva, így tudjuk változtatni a csapdába esett gázok térfogatát. Ez a térfogatcsökkenés szűkebb térbe fogja tömöríteni a gázokat, ami növeli a nyomást és a hőmérsékletet.
A kompresszor tovább forog egy kisebb térfogatba, amíg a nyomás elég magas nem lesz ahhoz, hogy a kipufogócsőnél lévő nádszelepet nyitásra kényszerítse, és a gázok kiürüljenek.
A kompresszor tovább forog, és ennek során a következő adag gáz kerül a rendszerbe, és ez a ciklus folytatódik.
via GIPHY
A legtöbb vákuumszivattyú kétfokozatú lesz, ami azt jelenti, hogy két kompressziókamra van sorba kötve, és az első kompresszor kipufogója közvetlenül a második kamra bemenetébe kapcsolódik. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a szivattyú mélyebb vákuumot érjen el.
Kétfokozatú kialakítás
Ha egyetlen kompresszorral rendelkezünk; a kimenet a légköri nyomással szemben nyom, ahogy azt fentebb részleteztük. A kétfokozatú kialakításnál azonban a kimenet egy sokkal alacsonyabb nyomással szemben nyomódik, ami egyszerűen a második forgó kompresszor bemenete és az általa a forgás során létrehozott alacsony nyomású terület.
via GIPHY
Amint a vákuumszivattyú tovább működik, végül kihúzza a gázokat a zárt rendszerből, ami a nyomást a rendszer külső részét körülvevő légkör nyomása alá csökkenti.
Amint a nyomás csökken, a rendszerben lévő nedvesség könnyebben felforr és elpárolog. Egy kis hőt adhatunk hozzá egy hőlámpával vagy hőlégfúvóval, hogy segítsük a párolgást.
