Химический насос.

[tvv385]

А вообще, мне нравиться, с каким нахальством вы взялись за эту тему - если бы знали какие там бывают грабли, то скорее бы занялись ненаучной фантастикой, чем вакуумированием

 

Но если готовы серьезно этим позаниматься - готов подсказать реальные варианты, как это можно сделать на коленке.

(повозиться придеться, но сделать можно)

 

 

Для начала придеться в любом случае озадачиться фор-вакуумным насосом(желательно 2-ступенчатым) - поискать что-нить вроде 3НВР (лучше всего - маленький) или хотя бы 5НВР(большой и тяжелый, но их достать легче). Новый купить думаю тыс 15 миниум, на базаре как повезет, иногда и за бутылку можно найти... А можно попробовать разработать какую-нить простую для изготовления конструкцию, или для репрапа и/или самодельных ЧПУ...

 

Потом понадобяться измерители вакуума и течеискатели - тут могу подсказать прикольный метод со спиртом и искровым разрядом, в общем дешево и сердито, сам удивился когда увидел эту методу в лаборатории электронной микроскопии, в общем сделать в принципе реально.

 

Для глубокого вакуума потребуются еще насосы глубокого вакуума - обычно диффузионный, геттерный или иногда в мелких лабораториях применяют криосорбционные(банка с селикагелем, охл. жидким азотом, кстати небольшую установку сжижения воздуха в принципе тоже реально сделать, но повозиться придеться). Но можно замахнуться и на самодельный турбомолекулярный...

 

 

Косвенные методы без насосов теоретически существуют, но тут врядли подойдут(тепловую трубку еще можно откачать этими методами, но не больше) - дело в том, что при снижении давления объемы газов и паров растут на порядки, и чтобы откачать небольшой объем до хорошего вакуума этим насосам приходиться откачивать много-много кубометров разреженных газов и паров даже при малом объеме камеры!

 

Так что если для небольшого объема производительность фор-вакуумного насоса обычно в литрах в сек,

то соотв. ему насос глубокого вакуума уже должен иметь производительность откачки в сотнях литров в сек,

а то и кубометры (обычно так и есть - часто применяют диффузионные насосы, там при низком давлении объем

паров масла и производительность получаются огромными даже у маленького насоса, но сложно получить

хороший безмаслянный вакуум, часто приходиться применять азотные ловушки и тп - охл. жидким азотом ловушка

чтобы пары масла не попадали в камеру. Поэтому я и намекаю что турбомолекулярник в итоге получается проще,

там производительность порядка 2 литров в сек на см2 входного сечения насоса, то есть насос может быть маленьким).

 

Иногда достаточно даже отпечатка пальца чтобы даже мощные промышленные насосы не могли сутками

откачать до нужного давления - любая грязь испаряется и загрязняет вакуум, причем состав паров грязи

может быть какой угодно, тут нельзя рассчитывать на какие-то реакции для газов.

 

Так что нужна не только чистота и аккуратность, но и вакууметры для проверки вакуума, без них слишком легко

будет обламаться - чуть какая соринка попала или отпечаток пальца, и не видать хорошего вакуума...

 

Vladimir

PS хотя на тему геттерного насоса с разрядом с каким-то сплавом из титана и тп можно подумать...

[aversun]

aversun

Такая вот штука http://upload.wikime...ампы_ДРЛ250.jpg

 

 

Почему ?

 

Ртутная лампа называется..Всегда будет существовать некоторое равновесие в системе озон-кислород. Поглощать озон конечно проще, перегонять же кислород в озон с помощью ртутной лампы долгая история, тем более, стекло прибора должно пропускать ультрафиолет, предпочтительно линию 254 ммк, а это уже кварц. В качестве поглотителя придется использовать те же вещества, что и для кислорода, т.е. вакуумностойкие, с низким давлением паров, и греть их все-равно придется. Оптимально думаю это - барий, из доступных - магний. Уже была высказана на форуме подобная идея, после обсуждения согласились, что это бесперспективно. Лучше ищите насос Камовского, в школах, в физических кабинетах, они обычно есть.

[tvv385]

Ртутная лампа называется..Всегда будет существовать некоторое равновесие в системе озон-кислород.

 

 

 

ну озон это не серьезно - тут и специально спроектированный для этого озонатор запустить в работу бывает не так-то просто,

 

и при этом КПД у самых лучших несколько % всего.

 

 

К тому-же там проблемы будут с водородом(даже для турбомолекулярного насоса он представляет некоторые сложности),

 

ну и всяким мусором неизвестного состава, который обязательно туда попадет с отпечатками пальцев и тп.

 

 

 

Оптимально думаю это - барий, из доступных - магний. Уже была высказана на форуме подобная идея, после обсуждения согласились, что это бесперспективно. Лучше ищите насос Камовского, в школах, в физических кабинетах, они обычно есть.

 

 

 

насчет магния действительно перспективная для "наколенных технологий" идея(а в лабораториях 99% работы всегда на коленке и делается),

 

но думаю что полностью все проблемы это врядли решит.

 

 

Насос Комовского это случайно не тот что со свинцовым поршнем?

 

 

Очень перспективная для "наколенки" технология - такой насос действительно можно изготавливать и ремонтировать очень легко.

 

(там просто в трубку заливается свинец и получается поршень точно идеально по размеру даже без использования токарных станков и тп,

 

и после износа ремонт делается тоже очень легко - нагрел насос с изношенным поршнем паяльной лампой,

 

свинец расплавился - и он опять как новый! )

 

 

Но проблема этого типа насосов в том что они во-первых работают в масле(как вам перспектива в лаборатории испачкаться

 

как трубочист или слесарь автосервиса? ), а во-вторых имеют малую производительность,

 

а для быстрой откачки производительность нужна большая.

 

 

Поэтому обычно применяют насосы пластинчато-роторного типа - они конечно тоже в масле,

 

но зато хоть производительность у них больше за счет высоких оборотов ротора.

 

(поршень так быстро не раскрутишь тк он постоянно меняет направление, а роторный крутиться в одном направлении)

 

 

Vladimir

[aversun]

Насос Комовского это случайно не тот что со свинцовым поршнем?

http://uchteh.ru/msc.../2079/2091.html

 

"В нижнем положении поршень отжимает пластину клапан,воздух пробулькивает сквозь масло и уходит сквозь отверстие в корпусе.Удара нет - скорость поршня около мертвых точек минимальна.Уплотнений на поршне ,насколько мне известно,никаких нет - поршень притерт а зазор герметизируется маслом (перепад давлений всего в 1 атм). Мертвый объем практически нулевой в итоге остаточное давление порядка нескольких мм рт.ст. то есть коэффициент сжатия около 100х ,здесь он ограничен скорее не объемом мертвого пространства а испарением масла в вакууме".

Изменено 4 Февраля, 2012 в 11:26 пользователем aversun

[tvv385]

>Вес, кг, не более……………………………………………..……8,0

>Остаточное давление, создаваемое насосом, Па………….……133

>Избыточное давление, создаваемое насосом, МПа………...…..0,4

 

Если наплевать на массу и низкую скорость, то годиться тока колеса накачивать

(кстати некоторые идиоты пытались накачать 5НВР - угробили выхлопной клапан,

там между ступенями стоит перепускной клапан)

 

133 Па это вообще ниочем, разве что для запуска вакуумной сушки применимо.

(сама перекачка конечно за счет разницы Т, не насосом - производительность у него низкая)

Хотя, впрочем, у 1-ступенчатого роторника тоже характеристики получаются не очень...

 

Клацает эта хрень не слабо при работе...

(кажеться в институте что-то такое было - если его покрутить в обратную сторону,

то почему-то начинал маслом плеваться, прикольно Хотя теоретически ему должно быть все равно в какую сторону...)

 

Короче бегать за этим хламом смысла нет - редкость и параметры так себе. Если искать - то лучше сразу 3НВР.

 

 

А вот к технологии свинцового поршня советую присмотреться - по этому методу наверно много всяких разных

механизмов можно легко изготовить "на коленке" даже без станков... И мертвый объем почти нулевой, если заливать по месту,

и зазор тоже как при притирке...

 

 

2-ступенчатые фор-вакуумные насосы обычно могут откачать до 1 Па и даже меньше, то есть в 100 тыс раз,

хотя конечно в конце он уже сосет медленнее. У пластинчато-роторного механизма обычно соотношение мертвого объема более 1:1000,

так что пара ступеней теоретически до млн раз может создать разряжение.

 

Vladimir

PS Кстати, может подумаем как роторный насос можно изготовить "на коленке"?

Вот это было бы круто - обороты и производительность у него во много раз выше поршневого, да и проще в общем...

Кроме пластинчато-роторного механизма еще бывают с "катящимся ротором" - вот его думаю можно попробовать

сделать "на коленке", если использовать в качестве ротора готовый шарикоподшипник(кстати у него и сталь что надо

и отшлифован лучше котовых яиц ) Придумать как по-простому сделать перегородку и вперед...

(кстати в компрессорах старых совецких кондиционеров БК-1500 и тп компрессор с катящимся ротором,

но там толстая подвижная перегородка и много масла, думаю можно попробовать сделать ее проще из пружины-полосы...)

 

PPS буржуйский 1-ступенчатый насос для откачки кондиционеров лет 10-15 назад стоил 420$ и откачивал всего 1 л,

на базаре взяли 2-ступенчатый русский 3НВР за 400 руб - у него и скорость в несколько раз больше была,

и остаточное давление на несколько порядков лучше, все-же 2-ступ. есть 2-ступ Заводская цена примерно такая-же.

1-ступенчатый для экспериментов мало полезен - хреновый вакуум дает, хотя зависит от типа второго насоса для глубокого вакуума.

[tvv385]

а вот вам еще поршневой механизм, приколитесь

 

 

чую что самодельный вакуумник может выглядеть примерно так-же, тока с моторчиком вместо парового бака.

(если конечно не придумаем как сделать роторник)

 

Хотя, в принципе, теоретически можно и паровой эжекционный насос сделать - кстати даже холодильные машины такого типа были,

паровой эжектор отсасывает пары воды, и она кипит и охлаждает объект... Этакий чиллер(кондиционер) на дровах ))

(кстати есть даже книжка по этому типу машин - применялись кажеться на кораблях)

 

 

В общем, как говориться, творите - выдумывайте - пробуйте )

[гуманоид]

Здрасти.

 

Хочу сделать эл. вакуумный прибор. Насоса конечно годного нет. Придумал следующий способ.

 

Заполняем баллон кислородом. Гермитично запаковываем. На электроды подаём высокое напряжение(в зависимости от расстояния между ними(~10кВ/см). Кислород превращается в озон. Можно иначе поступить, чтобы не портить поверхность электродов - облучить ультрафиолетом(кварцевой лампой ртутной, сгодится горелка от обычной ДРЛ). Озон весьма активный и его нужно связать с некоторым веществом, в результате реакции получится твёрдое везество и вакуум.

Вопрос какое вещество использовать для улавливания озона(из доступных) и какое разряжение можно получить таким образом.

Вы не уточнили какой электровакуумный прибор хотите изготовить. Есть приборы с постоянной откачкой,т.е. вакуум в приборе поддерживается постоянно работающими вакуумными насосами, которые компенсируют атмосферное натекание и внутреннее газовыделение. Есть приборы отпаянные, т.е. откачали вакуум, згерметизировали и вакуум сохраняется 20 лет. Есть приборы газоразрядные - тиратроны в которых определённая степень разрежения поддерживается встроенным генератором водорода (на основе гидрида титана). Самый простой - первый вариант с постоянной откачкой. Два других в десятки и сотни раз сложнее. Наверное вы видели, как вспенивается шампанское при открывании пробки. Растворённый газ при снижении давления выделяется из раствора. Тоже происходит при помещении любого вещества в вакуум. В любом материале также растворён газ и его столько много, что как только выключите насос растворённый газ начнёт заполнять вакуумный объём и от вакуума ничего не остаётся. Вакуумные приборы - это серьёзная наука. Поэтому, прежде чем браться за прибор прочитайте основы вакуумной техники, а лучше поступить в ВУЗ. Но нельзя не упомянуть один из вариантов создания вакуума без вакуумного насоса. Способ близкий тому, какой вы предлагаете. Вакуумный объём "промывается" потоком остро осушенного азота при температуре 300-500 град. цельсия в течении 10 часов. За это время азот "вымывает" все растворённые газы из металла и в откачиваемом объёме остаётся только азот. С помощью холодной сварки пережимают трубку подачи азота, тем самым герметизируют вакуумный объём. Внутри откачиваемого объёма заранее устанавливают патрон с титановым порошком со встроенной спиралью для нагрева. После герметизации нагревают титан до 1000 град. При этой температуре титан вступает в химическую реакцию с образованием нитрида титана. Весь азот СЪедается и превращается в твёрдое соединение. В объёме образуется сверхвысокий вакуум.

[tvv385]

вот классический пластинчато-роторный насос

 

http://www.youtube.com/watch?v=IIKOx0JqE08

 

тут тока еще одного клапана не хватает - показана работа когда уже набран приличный вакуум,

а при запуске пока плотность газов еще велика 2 ступени много, поэтому там обычно есть

еще один клапан который отключает лишнюю ступень пока давление на входе не упадет ниже какого-то предела.

(то есть при запуске насос должен работать как 1-ступенчатый - иначе двигатель входную

ступень не провернет пока давление на входе велико - первая ступень обычно большего объема,

но работает при малых давлениях - они потому и более производительны при той-же мощности чем 1-ступ.)

Изменено 5 Февраля, 2012 в 03:50 пользователем tvv385

[Clerk]

А от холодильника подойдёт компрессор ?

 

Он работает в масле, там два металлических клапана.

 

Внутри откачиваемого объёма заранее устанавливают патрон с титановым порошком со встроенной спиралью для нагрева. После герметизации нагревают титан до 1000 град. При этой температуре титан вступает в химическую реакцию с образованием нитрида титана. Весь азот СЪедается и превращается в твёрдое соединение. В объёме образуется сверхвысокий вакуум.

Это годный способ, только где титан найти %

 

Потом понадобяться измерители вакуума и течеискатели - тут могу подсказать прикольный метод со спиртом и искровым разрядом, в общем дешево и сердито, сам удивился когда увидел эту методу в лаборатории электронной микроскопии, в общем сделать в принципе реально.

Раскажите плз подробнее, разряд получить не проблема(у меня таких много девайсов), но зачем спирт ?

Или это поверхностный разряд ?

[Clerk]

Вот он разобранный http://automotogarage.ru/compressor_refrigerator_fg.html