Ūdensgredzena vakuumsūknis

Ūdensgredzena vakuumsūknis ir mehānisms, kas tiek lietots tvaika, gāzu vai šķidruma maisījumu sūknēšanai. Pateicoties sūkņa konstrukcijai, darbs ar gāzēm, kurās ir ūdens pilieni un mazi mehāniskie piemaisījumi, negatīvi neietekmē iekārtas tehnisko stāvokli. Sūkņa nosaukums veidojies no tā, ka sūkņa korpusā ir darba šķidrums (par kuru visbiežāk tiek izmantots ūdens), kas nepieciešams sūkņa darbībai.

Sūkņa izmantošana

Ūdensgredzena vakuumsūkņus visoptimālāk ir lietot tādās jomās, kur nepieciešama tvaiku un gāzu maisījuma nosūkšana. Viena no šādām vajadzībām rodas termoelektrostacijās, kur ir izveidota tvaika recirkulācijas sistēma. Izmantoto tvaiku ar ūdensgredzena vakuumsūkņiem atsūc pēc turbīnas un karsto ūdens un tvaika maisījumu atgriež turpmākai karsēšanai un izmantošanai turbīnas griešanā. Šāda tipa vakuumsūkņus agrāk izmantoja arī govju slaucamo aparātu pamatā. Ķīmisku vielu rūpniecībā, izmantojot šādus sūkņus, var mazināt vielu patēriņu, jo atsūknētās gāzes un tvaiki ir viegli pārvēršami atpakaļ šķidrā agregātstāvoklī.

Sūkņa darbības princips

Par ūdensgredzena vakumsūkni tiek saukts vakumsūknis ar ekscentriski novietotu rotoru, kas rotē korpusā, kas daļēji pildīts ar ūdeni. Darba rats šāda tipa sūkņos ir rotors ar radiālām lāpstiņām, kas rotē cilindriskā korpusā. Darba ratam rotējot, tā lāpstiņas uztver daļu ūdens, kas centrbēdzes spēka ietekmē triecas pret sūkņa korpusu, izveidojot "gredzenu". Ekscentriskajam darba ratam rotējot, nepārtraukti mainās šūnu tilpums. Šūnām palielinoties, notiek iesūknēšanas process, samazinoties — saspiešanas process. Saspiešanas procesa laikā rodas siltuma daudzums, kas tiek novadīts uz darba šķidrumu, kas nepārtraukti mainās.          

Par darba šķidrumu parasti tiek izmantots ūdens vai viela, kas ir sastopama atsūktajos tvaikos, piemēram, kāds naftas produkts, ja vakuumsūknis tiek izmantots naftas destilācijas jomā. Darba škidrums tiek dzesēts ārējā dzesētājā, bet ja aparāta darba šķidrums ir ūdens, tad sūkni mēdz pieslēgt pastāvīgai ūdens padevei un nepārtraukti padot jaunu ūdeni no ūdensvada, uzkarsēto ūdeni novadot prom.

Sūknim ir maz kustīgo daļu, vienīgā daļa, kurai ir nepieciešama eļļošana, ir vārpstas gultņi. Blīves tiek ieļļotas un dzesētas ar darba šķidrumu. Sūkņa darbības laikā vajadzīgās temperatūras nodrošināšanai tiek nepārtraukti padots aukstais ūdens. No sūkņa izplūstošais ūdens un gāzes maisījums tiek padots uz ūdens separatoru, kur lielākā daļa ūdens tiek atdalīta un novadīta.

Šāda veida vakumsūkņiem ir ļoti primitīva konstrukcija un maz kustīgo detaļu. Nav nepieciešama eļļošana, tāpēc saspiestais gāzu-šķidruma maisījums ir tīrs, bez eļļas piesārņojuma. Šāda tipa vakuuma sūkņus lieto vakuuma izveidošanai ar absolūto spiedienu līdz 3-5 kPa.

Sūkņa priekšrocības un trūkumi

Pie ūdensgredzena vakuumsūkņa priekšrocībām var pieskaitīt šādas īpašības:

• Struktūra ir vienkārša, ražošanas precizitāte nav augsta, un to ir viegli apstrādāt;
• Tā kā sūkņa kamerā nav metāla berzes virsmas, sūkni nav nepieciešams eļļot, un nodilums ir ļoti mazs;
• Gaisa sūkšana ir vienmērīga, darbs ir stabils un drošs, ērta apkope;
• Nelieli netīrumi būtiski neietekmē sūkņa darbību un neizraisa būtisku dilšanu;
• Vienlaicīgi var padot nosūknēto gāzi ar spiedienu tvertnē, tādējādi uzlabojot lietderību.

Neskatoties uz to, šāda veida vakuumsūkņiem ir būtiski mīnusi:

• Būtiskākais trūkums ir neliels vakuums, lielākajai daļai šāda tipa sūkņu tas sastāda 40-80 mmHg, ir sastopami daži vairākpakāpju sūkņi, kas spēj nodrošināt 10 mmHg vakuumu;
• Lietderības koeficients nav augsts.