Вакуумный выпариватель своими руками

Как сделать вакуумный насос своими руками

Любой человек знает, что такое насос, и хотя бы раз пользовался им. Но вакуумная конструкция — это совершенно другое дело. Многие считают, что подобное приспособление используют в исключительно производственных целях, а для личного применения оно не подходит. Но они ошибаются. Устройство отлично подходит и для домашних нужд, но цена его высока. Поэтому многие задумываются о том, чтобы сделать вакуумный насос своими руками.

Для чего используют вакуумный насос

Перед началом работ по созданию вакууматора необходимо задуматься и понять, для каких целей будет применяться подобный агрегат, так как в процессе потратится много сил, энергии, денег и времени. Также часть людей интересуется, как устроен вакууматор.

Как правило, все знают, что такое вакуумная камера. Она выглядит как полиэтиленовый пакет с клапаном. В этой ёмкости хорошо хранятся продукты, они не высыхают и внутри не размножаются бактерии. Вакуумирование — это правильное хранение пищи. Простейшую вакуумную упаковку можно сделать способом выдавливания воздуха из неё.

Но более профессиональный метод — это использование насоса для подобных целей. Аппарат позволит откачать воздух из любого пакета, но при этом необходимо обеспечить герметичность. Таким способом можно хранить одежду. В вакууме она становится гораздо меньших размеров, и особенно это важно при надобности вместить большое количество вещей в чемодан.

Ни для кого не секрет, что мастера по дереву, для того чтобы сделать изделия более красивыми, обрабатывают их маслом. Чтобы усилить этот процесс, необходимо положить масло в вакуумную упаковку. Таким образом, древесина будет выдавливать из себя воздух, а масло — втягивать.

Разновидности самодельных конструкций

Видов насосов может быть много. Это зависит от их прямого предназначения. Самым простым вакуумным упаковщиком можно по праву считать медицинский шприц. Но недостаток его в том, что вакуум можно создать в маленьких объёмах. И даже если дома нет медицинского шприца, то можно с лёгкостью его купить в аптеке, только следует обращать внимание на размер.

Но для того чтобы можно было упаковывать большие объёмы, хорошо подойдет автомобильный насос. Его нужно просто переработать под требуемые параметры. Тем более, вакуумный насос из автомобильного компрессора своими руками сделать не составит никакого труда.

Также можно сконструировать вакуумный насос из компрессора от холодильника, или переделать приспособления от аквариума.

Использование автомобильного насоса

Самодельный вакуумный насос можно выполнить из разных исходных материалов. Самые популярные варианты — это автомобильные и велосипедные ручные насосы.

А изготовить его можно с помощью следующих шагов:

• Для начала необходимо разобрать конструкцию. Сперва открывается крышка на резьбе, которая держит весь механизм вместе.
• Потом нужно вытянуть поршень и снять кольцо (оно выполняет функцию уплотнения). Снять его можно, открутив винт, расположенный снизу.
• После этого уплотнитель нужно перевернуть и прикрутить винт обратно.
• Собрать механизм.

Таким образом можно собрать аппарат, который создаёт несильный вакуум в ёмкостях с небольшим объёмом. Но дополнительно для вакуумного насоса нужно вмонтировать ещё и клапан.

Монтаж вакуумного клапана

Для того чтобы сделать вакууматор своими руками, в любом случае понадобится обратный клапан. Его можно легко найти в магазине, где продаются животные. Такая деталь устанавливается в компрессор от аквариума. Как вариант можно спросить знакомых, у которых есть рыбки, возможно, они имеют такие сломанные компрессоры. Поэтому обратный клапан будет не жалко, так как он уже сломан. Он идеально подойдёт в качестве запчасти для вакууматора.

Такой клапан необходимо закрепить на месте отверстия будущего аппарата. К клапану прикрепляется трубка, которая будет входить в ёмкость. Он также должен быть поставлен правильной стороной, чтобы втягивать воздух к себе, а не выпускать обратно. Для того чтобы проверить, в каком направлении работает клапан, перед установкой в него нужно подуть. Если воздух не проходит, то этой частью необходимо его прикреплять к основе конструкции. В том случае, когда клапан качественный и надёжно загерметизированный, то таким аппаратом можно создавать давление в 190 МБар.

Изготовление из компрессора

Небольшой насос не может исполнять все функции, которые нужны для современной хозяйки. Для более мощного аппарата необходимо использование дополнительных приборов. Для этого идеально подойдёт мотор с электроприводом. Можно использовать обыкновенный компрессор или помпу. Причём, такая работа абсолютно не трудоёмкая.

Нужно всего лишь вмонтировать трубку в отверстие мотора, но перед этим снять фильтр. После соединения трубки аппарат готов к использованию.

Иногда продукты, которые необходимо вакуумировать, содержат большое количество влаги. Для того чтобы избежать поломки, нужно вмонтировать дополнительную сушку, которая состоит из ресивера и отстойника.

Вакууматор из мотора от холодильника

Бытовой компрессор не всегда можно найти в хозяйстве, поэтому следует искать альтернативные варианты. Холодильники, особенно некачественные, могут иногда ломаться. Вот из мотора от старого холодильника можно сделать вакууматор. Также можно использовать кондиционеры.

Такая конструкция создаётся по следующему алгоритму:

• Для начала необходимо отрезать трубки холодильника, соединяющие компрессор, испаритель и конденсатор. На этом этапе нужно обратить внимание на то, каким образом компрессор подключается к сети и реле, так как неверная переделка и установка не только приведут к неправильной работе, но и конструкция может выйти из строя.
• После этого только остаётся присоединить шланг и можно пользоваться.

Хотя такой аппарат не будет обладать мощностью заводских аналогов, но выполнять все основные функции, которые нужны на кухне, он может очень хорошо.

Тем не менее у всех вариантов самодельной вакуумной конструкции могут произойти такие поломки:

• Поломка электрического двигателя или его неквалифицированное подключение к сети.
• Несогласованность привода и вала мотора холодильника.
• Заклинивание рабочего элемента.
• Создаётся накипь.
• Перегрев вакууматора и его деталей.

Таким аппаратом можно без проблем откачать воздух из банки или бутылки.

Ремонт в домашних условиях

Всем людям, которые интересовались, как создать вакуум в домашних условиях, и тем, кто уже сделал свой первый аппарат, необходимо знать также о том, как его чинить, поскольку ломаться он может часто. В принципе, любой механизм или мотор может сломаться или начать плохо работать:

• Неправильное подключение двигателя или его поломка. В основном это происходит при неверном подключении нужной схемы мотора. Сперва проверяется целостность проводки, хорошо ли она заизолирована. Поможет в этом пробный индикатор. Если он при присоединении засветился, то проводка целая, и причина не в этом. В противном случае мотор сломался, и его необходимо сдать в ремонт.
• Несогласованность привода и вала. Такие сложности в работе, как правило, решаются установкой прокладки под двигатель или нагнетательный элемент. Когда это не дало желаемого результата, нужно искать проблему в муфте. Она могла сместиться. Если ситуация подтвердилась, деталь необходимо заменить.
• Заклинивание мотора. Как правило, такая проблема является очень распространённой. Происходит она из-за откачки грязной воды. В этом случае мотор необходимо разобрать и почистить.
• Выход из строя подшипников. Мотор начинает сильно гудеть и вибрировать. Причиной этому является поломанный подшипник нуждающийся в замене.
• Накипь в моторе. Проблема зачастую возникает на водокольцевых насосах, поскольку они функционируют в среде воды. Ремонт сопровождается очисткой с помощью специальных растворов.
• Перегрев конструкции, а также износ определённых деталей. Ломаются устройства из-за отсутствия смазки. Даже такие материалы, как тефлон не способны компенсировать необходимую смазку. Во избежание подобных поломок нужно соблюдать правильный температурный режим. А когда мотор перегрелся, то сгоревшие детали придётся заменить.
• Утечка рабочей среды. Если конструкция снизила производительность, проверяется давление сервисной жидкости. Причиной этому могла быть её утечка. В таком случае необходимо заменить уплотнитель в отверстии.

Если после проверки уплотнителя оказалось, что он находится в удовлетворительном состоянии, дело может быть во фланцевых присоединениях: там нужно заменить прокладки.

Жидкость может уходить из-за сильного износа деталей. Как правило, это происходит со старыми насосами. Нужно проверить, все ли детали устарели, так как мотор в определённых случаях уже нельзя будет отремонтировать.

Аппарат может выйти из строя из-за высокого давления или перегрева. Если его настроить правильно, тогда при правильном температурном режиме конструкция будет долго работать.

Инструкция по эксплуатации

Для примера можно взять применение насоса для откачки воды из аквариума. Но в основном порядок эксплуатации будет один и тот же.

Для начала следует подготовить:

Сперва сопло необходимо вставить в отверстие тройника. Его можно сделать из подходящих труб. После этого штуцер вставляется на кран, который оборудован резьбой, а дальше требуется натянуть на него шланг. Его длина не должна превышать более 10 сантиметров — для создания хорошего давления.

Далее ядро насоса вставляется во второй конец шланга. С обратной стороны ядра подключается шланг для отвода воды в канализацию.

Потом шланг подключается к отводу тройника, а в конце шланга подключается аквариумный сифон. Сделать подобную конструкцию самостоятельно несложно. Главное- следить за ее состоянием и ходом работы, а при необходимости вовремя чинить, заменяя отслужившие детали.

Originally posted 2018-03-28 15:00:22.

Источник

ВАКУУМ — ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

Вакуум — выпарной аппарат может входить в состав различных линий по производству фармацевтической продукции а также для уваривания масс в различных отраслях промышленности. Выпаривание — концентрирование растворов при кипении за счет превращения в пар части растворителя. Образующийся при этом вторичный пар может быть использован как горячий теплоноситель в других аппаратах.

Выпарные аппараты предназначены для повышения концентрации вещества, находящегося в растворе, или частичного выделения его в твердом виде из пересы­щенного раствора выпариванием растворителя

Вакуум-выпарной аппарат предназначен для варки или выпаривания масс при давлении ниже атмосферного.

В фармацевтическом производстве находят применение два типа вакуум-испарителей, различающихся по способу нагрева:

а) вакуум-испарители, в которых греющий пар находится в паровой рубашке,- шаровые вакуум-аппараты;

б) вакуум-испарители с поверхностью нагрева, составленной из трубок,- трубчатые вакуум-аппараты.

Многокорпусные выпарные установки позволяют более экономично использовать теплоту благодаря многократному использованию пара и снижать количество выпаренной воды в последнем корпусе.

Вакуум-аппараты работают при давлении ниже атмосферного и предназначены для уваривания утфелей. Форма корпуса вакуум-аппарата зависит от его конструк­ции и бывает цилиндрической (с расширенной верхней частью), сферической или прямоугольной с полукруглой крышкой. Греющие камеры вакуум-аппаратов могут иметь различную конструкцию. Наибольшее распространение получили вакуум-ап­параты с подвесными греющими камерами, верхние и нижние трубные решетки ко­торых имеют различную конфигурацию (конические, сферические, двускатные и др.). Пар поступает в межтрубное пространство греющих камер, а увариваемый про­дукт перемещается внутри труб.

Диаметр греющей камеры в большинстве конструкций вакуум-аппаратов меньше диаметра корпуса аппарата, таким образом, между стенками греющей камеры и корпусом вакуум-аппарата образуется кольцевое пространство, по которому циркулирует утфель

Сепарирующие устройства в вакуум-аппаратах, так же как и в выпарных аппаратах, предназначены для отделения от вторичного пара капель продукта. Так как в вакуум-аппаратах продукт имеет большую вязкость, то используются сепараторы только инерционного типа, которые устанавливаются над утфельным пространст­вом в верхней части корпуса аппарата.

Преимуществом варки при давлении ниже атмосферного, является кипение продукта при температуре ниже 100°С, что в значительной степени способствует большему сохранению питательных веществ, красящих пигментов сырья по сравнению с выпариванием при атмосферном давлении. При уваривании под вакуумом процесс выпаривания одного и того же количества влаги протекает быстрее, чем при выпаривании при атмосферном давлении. Устройство вакуум-выпарного аппарата. Вакуум-выпарной аппарат представляет собой герметичную цилиндрическую емкость из нержавеющей пищевой стали, оснащенную перемешивающим устройством с приводом, тепловой рубашкой с теплоносителем. Разряжение в аппарате создается при помощи вакуум-насоса. На пульте управления находятся пускатели перемешивающего устройства, вакуум-насоса, терморегулятор с индикацией значения температуры продукта, пускатели ТЭНов (при электроподогреве). Разряжение в аппарате контролируется при помощи вакуометра. Предусмотрена возможность регулирования давления в аппарате. Вакуум-выпарной аппарат по желанию заказчика может быть изготовлен с конической, сферической или плоской верхней частью (крышкой), крепящейся на барашках. Возможно изготовление аппарата со сварной верхней крышкой, т. е. рабочая вакуумная емкость аппарата представляет собой цельный цилиндрический сосуд, заключенный в тепловую рубашку. Тепловая рубашка может быть выполнена как с электроподогревом теплоносителя (вода, глицерин), так и для обогрева паром. Для удобства контроля за процессом емкость может быть укомплектована смотровым люком в цилиндрическом корпусе выше тепловой рубашки. Для загрузки сырья и для удобства обслуживания возможно вмонтирование герметичного люка, либо на боковой поверхности выше тепловой рубашки, либо на крышке, крепящейся на барашках.

Рабочая вместимость, л	50-2000 и под заказ
Установленная мощность, кВт	3,0-45
Скорость вращения мешалки, об/мин	0-18000
Основной материал сталь 12Х18Н10Тили AISI 316
Рабочее давление пара в рубашке, МПа	0,2-0,4
Рабочее разрежение пара в корпусе аппарата, МПа	до 0,03

Выпарные аппараты можно классифицировать по ряду признаков:

по расположению поверхности нагрева — на горизонтальные, вертикальные и реже наклонные;
по роду теплоносителя — с паровым обогревом, газовым обогревом, обогревом высокотемпературными теплоносителями (масло, даутерм, вода под высоким давлением), с электрообогревом (чаще всего применяют паровой обогрев, поэтому в дальнейшем внимание будет уделено аппаратам с паровым обогревом);
по способу подвода теплоносителя — с подачей теплоносителя внутрь трубок (кипение в большом объеме) или в межтрубное пространство (кипение внутри кипятильных труб);
по режиму циркуляции — с естественной и искусственной (принудительной) циркуляцией;
по кратности циркуляции — с однократной и многократной циркуляцией;
по типу поверхности нагрева — с паровой рубашкой, змеевиковые и, наиболее распространенные, с трубчатой поверхностью различной конфигурации.

К конструкции выпарных аппаратов должны быть предъявлены следующие требования:
— простота, компактность, надежность, технологичность изготовления, монтажа и ремонта;
— стандартизация узлов и деталей;
— соблюдение требуемого режима (температура, давление, время пребывания раствора в аппарате), получение полупродукта или продукта необходимого качества и требуемой концентрации, устойчивость в работе, по возможности более длительная работа аппарата между чистками при минимальных отложениях осадков на теплообменной поверхности, удобство обслуживания, регулирования и контроля за работой;
— высокая интенсивность теплопередачи, малый вес и невысокая стоимость одного квадратного метра поверхности нагрева.

В промышленности наиболее часто применяют вертикальные выпарные аппараты. Их достоинства: компактность, естественная циркуляция (благодаря наличию циркуляционной трубы), значительная кратность циркуляции, малая занимаемая площадь, большое паровое пространство, удобство обслуживания и ремонта. Для большей компактности эти аппараты в последнее время изготовляют с удлиненными трубками (3-3,5 м).

Типовая вакуум-выпарная установка, состоит из следующих составных частей: 1) вакуум-аппарата (испаритель); 2) конденсатора; 3) приемников; 4) ресивера; 5) вакуум-насоса.

Вакуум — аппараты

В фармацевтическом производстве находят применение два типа вакуум-испарителей, различающихся по способу нагрева:

а) вакуум-испарители, в которых греющий пар находится в паровой рубашке,- шаровые вакуум-аппараты;

б) вакуум-испарители с поверхностью нагрева, составленной из трубок,- трубчатые вакуум-аппараты.

Шаровой вакуум-аппарат	Трубчатый вакуум-аппарат

Шаровые вакуум-аппараты. Устройство такого аппарата показано на (рис.) . Шаровой или овальной формы корпус аппарата 1 в нижней части снабжен паровой рубашкой 2, а в верхней — шлемом 3, соединяющимся с конденсатором. Корпус аппарата разъемный и состоит из двух частей, соединяющихся между собой разбортованными краями 8 с помощью болтов. Верхняя полусфера снабжена лазом 9, который служит для очистки внутренней поверхности аппарата, воздушным краном 10, термометром 11, вакуумметром 12 и двумя смотровыми стеклами 13 (одно невидимое, так как находится с противоположной стороны и освещается электрической лампой). Греющий пар в паровую рубашку подают через штуцер 6, а конденсат отводят через штуцер 7. Вытяжку для сгущения подают в вакуум-аппарат через штуцер 4, а сгущенную, но еще подвижную жидкость спускают через трубу 5. Выпарная часть аппарата изготовляется из меди, алюминия или железа с эмалевым покрытием. Рубашка из литого железа приклепывается или приваривается к корпусу котла. Для получения густых жидкостей применяется вакуумное оборудование со съемной верхней половиной, опрокидывающейся выпарной чашей и мешалкой.

Трубчатые вакуум-аппараты. Из трубчатых вакуум-аппаратов, конструкция которых отличается большим разнообразием, в фармацевтическом производстве нашли применение аппараты с вертикальными трубками (рис.). Аппарат этого типа имеет цилиндрический корпус, в нижней части которого на расстоянии 0,75-1,5 м друг от друга установлены две трубные решетки А, равные диаметру корпуса. В отверстиях трубных решеток ввальцованы многочисленные трубки диаметром 50-75 мм. В середину трубной решетки ввальцована широкая труба диаметром до 500 мм, называемая циркуляционной трубой В. Греющий пар поступает в пространство между решетками и трубками через штуцер 1 и нагревает находящуюся внутри трубок жидкость. Конденсат вводится через штуцер 2, а неконденсирующиеся газы (воздух) — через штуцер 3. Вытяжка для выпаривания поступает в аппарат через штуцер 4. После сгущения вытяжку, не потерявшую подвижности, спускают через трубу 5. Выпариваемая жидкость заполняет все пространство под нижней решеткой, и на некоторой высоте все трубки, в том числе и циркуляционную трубу. В тонких трубках выпариваемая жидкость очень быстро закипает. Образующиеся в ней пузырьки пара, имеющие малую относительную плотность, устремляются вверх, увлекая за собой и жидкость, которая с силой выбрасывается в пространство, занятое паром. Здесь вследствие внезапного увеличения площади сечения скорость движения жидкости резко уменьшается и жидкость падает вниз, стекая в циркуляционную трубу, а пар, освободившись от капелек жидкости, устремляется в верхнюю часть корпуса и оттуда через пароотводную трубу 6 — в конденсатор. Наличие циркуляционной трубы обеспечивает круговорот упариваемой жидкости. Площадь поперечного сечения циркуляционной трубы составляет обычно 75% всей площади поперечного сечения трубок.

Трубчатые вакуум-аппараты выгодно отличаются от шаровых большой поверхностью нагрева, что обеспечивает быстроту выпаривания.

Среди трубчатых аппаратов особый интерес представляют выпарные аппараты, получившие название пленочных; трубчатый корпус их состоит из пучка трубок малого диаметра длиной до 9 м. На рис. изображен пленочный аппарат отечественного производства с длиной трубок 5 м (облегчается очистка труб). В цилиндрическом барабане 1 находится пучок трубок 2. Сгущенная вытяжка через штуцер 3 поступает в нижнюю камеру 4 и оттуда в трубки 2. Греющий пар циркулирует в межтрубном пространстве. Смесь сокового пара и капелек сгущенной жидкости, выбрасываемая из трубок, попадает на сепаратор 6, состоящий из спиральных лопаток. Под действием центробежной силы капельки жидкости отделяются от парового потока и собираются на дне камеры 5, откуда жидкость выводится через штуцер 7. Соковый пар, пройдя дополнительно через брызгоуловители, выходит через штуцер S на трубке 9 ставится предохранительный клапан. Через патрубок 10 из межтрубного пространства отводятся неконденсирующиеся газы. Чере; трубку 11 вводится греющий пар, через трубку 12 отводится конденсат Большая скорость движения жидкости в трубках (до 20 м/с) и выпа ривание в тонком слое позволяют выпаривать в этих аппаратах вытяжки, содержащие термолабильные вещества, не опасаясь их разложения Схема установки при выпаривании вытяжек с ценными экстрагентами. ,

На рис. приведена схема вакуум-выпарной установки, состоящее из всех элементов по той причине, что соковый пар содержит пары ценного экстрагента. Для этой цели устанавливается поверхностные конденсатор, который может быть трубчатым или эмеевиковым, прямоточным или противоточным. Разрежение создается с помощью масляного или другой конструкции «сухого» вакуум-насоса.

Приемники, или сборники, представляют собой цилиндрические сосуды, стенки которых рассчитаны на создаваемое в них разрежение

Обычно в установке имеются два сборника, из которых один находится в работе, а другой в это время в разгрузке. Достигается это путем перекрытия кранов. Между сборниками и вакуум-насосом устанавливается промежуточный сборник-ресивер, назначение которого заключается в предохранении насоса от попадания конденсата в случае переполнения (по недосмотру) приемника или переброса жидкости. В обычных же условиях ресивер играет роль буфера, создающего большую плавность работе всей установки.

Схема установок для выпаривания водных вытяжек

На (рис.) приведена схема вакуум-выпарной установки для выпаривания водных вытяжек с противоточным конденсатором смешения. В этом случае необходимы два насоса: один — для эвакуации газов (масляный или другой конструкции вакуум-насос), другой — водяной.

, Схема вакуум-выпарной установки с центробежным испарителем.

В комплект установки, работающей по этой схеме (рис.), входят центробежный испаритель 5, поверхностный конденсатор 8, вакуум-насос 13, насосы для отвода концентрата 12 и дистиллята 9. В небольших установках с поверхностью теплообмена 1,2 м2 производительность достигается 350 л/ч выпаренной воды, при температуре греющего пара 115 °С и температуре кипения экстракта 45 °С. Установка используется в производстве плантаглюцида сгущаемая вытяжка находится в зоне кипения не более 2-3 секунд.

Многократное выпаривание

Источник