Kā nodarbināt gaisu? Vakuumsūkņi un kompresori
Ja vēlamies izteikt pārpilnību vārdos, parasti sakām – tas ir kā gaiss, tas ir visur. Gaiss tiešām ir viena no visbiežāk sastopamajām un daudzpusīgākajām vielām uz Zemes. Ar dažādu iekārtu palīdzību mēs varam neskaitāmos veidos manipulēt ar gaisu, paverot iespējas to izmantot rūpniecībā, zinātnē un sadzīvē. Atzīsimies, ka bez ledusskapja un saldētavas vairs īsti nemākam dzīvot. Bet ko vēl var izdarīt ar gaisu, lai tas kalpotu bezgalīgajām cilvēku vajadzībām? Retināt, saspiest, atdzesēt, sakarsēt...
Vakuumsūkņi, gaisa kompresori un ledusskapji ir visbiežākās iekārtas, kuras plaši izmantojam dažādu darbību veikšanai ar gaisu. Apskatīsim tuvāk, ko tās dara un kur tiek izmantotas visvairāk!
Gaisa retināšana: vakuumsūkņi
Vakuuma sūknis ir iekārta, kas izsūknē gāzes molekulas no noslēgtas kameras, radot daļēju vakuumu. To var lietot dažādiem mērķiem, piemēram, gaisa izsūknēšanai no trauka vai tilpnes, lai novērstu oksidēšanos, šķidruma degazēšanu, lai uzlabotu tā kvalitāti, vai pat kosmosam līdzīgu apstākļu simulēšanai zinātniskiem eksperimentiem. Vakuumsūkņi tiek izmantoti arī daudzos rūpnieciskos procesos, piemēram, ķīmiskajā ražošanā, elektronikas ražošanā un pārtikas iepakošanā. Vakuuma iekārtas jau labu laiku lietojam arī mājsaimniecībā, lai iesaiņotu produktus ilgākai uzglabāšanai.
Viens no visizplatītākajiem vakuumsūkņu veidiem ir rotācijas lāpstiņu sūknis, kas darbojas, izmantojot rotējošas lāpstiņas, lai notvertu gāzes molekulas un transportētu tās no sūkņa ieplūdes uz izvadu. Cits vakuuma sūkņa veids ir difūzijas sūknis, kas paļaujas uz gāzes molekulu difūziju, lai izveidotu vakuumu. Šāda veida sūkņus parasti izmanto pusvadītāju un citu elektronisko komponentu ražošanā.
Gaisa saspiešana: kompresori
Gaisa kompresors ir iekārta, kas saspiež gaisu, lai palielinātu tā spiedienu un samazinātu tā tilpumu. Tas var būt noderīgi dažādiem mērķiem, piemēram, pneimatisko instrumentu darbināšanai, krāsošanai vai pat elektrības ražošanai. Gaisa kompresori tiek izmantoti arī daudzos rūpnieciskos procesos, piemēram, naftas pārstrādē, kalnrūpniecībā un celtniecībā. Ikdienā ar kompresoru visbiežāk satiekamies degvielas uzpildes stacijā, kad gribam piepumpēt auto vai velosipēda riepas.
Ir divi galvenie gaisa kompresoru veidi: pozitīvā darba tilpuma un dinamiskie. Pozitīvas pārvietošanas kompresori darbojas, aizturot gaisu kamerā un samazinot kameras tilpumu, lai saspiestu gaisu. To var izdarīt, izmantojot dažādus mehānismus, piemēram, virzuļus, diafragmas vai rotējošās skrūves. No otras puses, dinamiskie kompresori darbojas, piešķirot gaisam kinētisko enerģiju un pēc tam to pārvēršot spiedienā caur difuzoru vai sprauslu. Šāda veida kompresorus parasti izmanto gāzes turbīnās un reaktīvajos dzinējos.
Svarīga kompresora stacijas daļas ir gaisa tvertne, kas veic nosusināšanas funkciju, nodrošina saspiestā gaisa uzkrāšanos, automatizē kompresora darbības laiku un kompensē pulsācijas pneimosistēmā.
Gaisa dzesēšana: sausinātāji jeb žāvētāji
Žāvētājs ir iekārta, kas izmanto aukstumaģentu, lai pārnestu siltumu no vienas vietas uz otru, tādējādi atdzesējot gaisu. Tas var būt noderīgi dažādiem mērķiem, kur ir nepieciešams sauss gaiss, piemēram, pneimatikai, krāsošanai, pārtikas konservēšanai, elektronikas dzesēšanai vai laboratorijas vajadzībām. Žāvētājus izmanto arī daudzos rūpnieciskos procesos, piemēram, ķīmiskajā ražošanā, farmācijā un kriogēnijā.
Žāvētājs darbojas, saspiežot aukstumaģenta gāzi, kas paaugstina tās temperatūru un spiedienu, un pēc tam ļauj tai izplesties caur vārstu, kas pazemina tās temperatūru un spiedienu. Tas liek aukstumaģentam absorbēt siltumu no apkārtējā saspiestā gaisa, kas pēc tam tiek izvadīts ārpus žāvētāja, izmantojot kondensatoru.
Kopsavilkums
Vakuumsūkņi un gaisa kompresori biežāk lietojamās iekārtas, kas pārveido un nodarbina gaisu. Vakuumsūkņi gaisu retina, izsūknējot gāzes molekulas, gaisa kompresori gaisu saspiež, bet žāvētāji gaisu atdzesē, atņemot tam mitrumu un tvertnes gaisa uzkrāšanos. Šīs iekārtas tiek izmantotas dažādās nozarēs, sākot no ražošanas un būvniecības līdz pārtikas pārstrādei un kosmosa izpētei. Tehnoloģijām attīstoties, mēs varam sagaidīt vēl novatoriskākus veidus, kā manipulēt ar gaisu, paverot jaunas iespējas zinātnei un rūpniecībai.
