Como Fazer uma Bomba de Vácuo

Esta é uma estação de vácuo ^{[1]
X
Fonte de pesquisa} que utiliza um ou dois aspiradores (trompas de vácuo) e uma bomba de água de 1/4 HP. Com ela, é possível obter um vácuo de cerca de 20 mmHg (20 Torr ou 0,026 atm) com uma vazão de 4,3 litros por minuto.

Esquema (corte) dos aspiradores:

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Passos

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Use uma escarniadeira para tornar a parte interna da saída do adaptador de latão inferior (saída da água) cônica.
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Alargue o furo de saída com uma broca de 6,3 mm (1/4"). Depois, solde nesta ponta um trecho de cerca de 5 cm de tubo de cobre com diâmetro interno de 6,3 mm. Esta é a saída da água. Pode-se ligar aí uma mangueira plástica longa o suficiente para entrar uns 5 cm na água do balde. Isto evita respingos e barulho.
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Corte um pedaço de tubo de cobre de diâmetro interno de 6,3 mm e martele sua ponta com golpes leves e repetidos até obter uma saída cônica de cerca de 4 mm de diâmetro. Alise a superfície interna desta saída com lixas ou limas redondas. Faça uma “bucha” de fita isolante neste tubo injetor para garantir que ele fique posicionado exatamente no centro do “nipple” de latão.
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Insira o tubo injetor com a bucha no "nipple" de latão e aplique cola epóxi para fixar sua posição.
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Atarraxe o injetor no corpo do aspirador antes que a cola endureça. Faça a ponta entrar no furo de saída. Isto garantirá que a ponta e o furo estejam concêntricos.
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Repita o procedimento de colocar cola epoxi no outro lado do conjunto nipple/tubo injetor. Isto tornará o conjunto rígido e impermeável. A fita isolante fica dentro destas duas camadas de epóxi. Na figura, a “pirâmide” de conexões embaixo da peça só serve para segurá-la em pé.
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No primeiro protótipo (foto ao lado) foi usada uma ponta de caneta plástica como bico injetor. Posteriormente, foram usados tubos de cobre de ¼” cuja ponta foi martelada e lixada até oferecer um orifício de 4 mm de diâmetro.
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Atarraxe o bico injetor até encostar no orifício de saída. Esta posição é marcada e, então, o bico é desatarraxado um pouco, de modo a afastá-lo um ou dois milímetros do buraco de saída.
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Dois aspiradores desmontados.
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Dois aspiradores prontos para o uso.
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Monte o conjunto sobre uma base e não esqueça de colocar um defletor, conforme indicado na figura, para evitar que as bolhas de ar que saem do aspirador junto com a água entrem na bomba. Você pode usar um pequeno balde de plástico cortado ao meio ou com um furo grande.

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Método 1

Método 1 de 1:

Como fazer a válvula de retenção

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Uma válvula de retenção garante que, após desligar a bomba, o vácuo não irá sugar água. Normalmente, isto causa problemas. Uma válvula de retenção pode ser feita com algumas conexões roscáveis de PVC e um mouse.

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Desmonte um mouse de computador e retire a esfera de borracha.
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Monte um o'ring de borracha dentro de uma montagem de uma luva de 1" com uma redução de 1" para 1/2".
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Um aviso: cuidado ao testar a válvula com a boca, pois a bolinha pula de repente e pode ir parar na sua traqueia. Outro aviso: uma válvula de retenção, particularmente uma tão grande, limita bastante o máximo vácuo que se pode obter.

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Dicas

Se for utilizado apenas um aspirador, a vazão será menor, mas o vácuo final não será muito diferente.
1/4 ou 1/3 de HP parece ser a potência ideal. Gera um bom vácuo com uma boa vazão. Menos do que isso não funciona (foi testada uma bomba de lava-roupa) e mais do que isso gera uma pressão perigosa para se trabalhar, além de exigir uma mudança no projeto dos aspiradores.
Dentre os que foram testados, os melhores diâmetros para o par injetor/tubo de saída foram 4 mm/6,3 mm. A relação 5 mm/7 mm foi bem melhor que 6,3 mm/7 mm. Portanto, a relação ideal parece ser 0,6-0,7.
O vácuo máximo foi atingido com uma distância de 1 mm (talvez menos) a 2 mm entre o injetor e o orifício de saída. O injetor tem que ser cônico, mesmo que seja só a ponta.
O conjunto (bomba de 1/4HP + balde +1 aspirador) circula 18 litros por minuto.
Na média, com um único aspirador, a bomba trazia um volume de 1,64 litro para 360 Torr em 17 segundos. A fórmula para calcular a vazão é:
S = V/t * ln(P0/P1)
S = 1.64/17 * ln(760/360)
= 1.64/17 * 0.747
= 0.072 l/s
= 72 ml/s
= 4.3 litros/minuto.

Avisos

As instruções apresentadas devem ser executadas apenas por pessoas que tenham os conhecimentos técnicos necessários e se considerem habilitadas. Qualquer projeto desta natureza envolve riscos imprevisíveis que devem ser avaliados e assumidos por quem empreender sua construção.
Cuidado ao utilizar bombas mais potentes que 1/4 HP com apenas um aspirador. A pressão pode ser demasiada e causar estragos.

Materiais Necessários

Tê de latão de 1/2";
"Nipple" de latão ou PVC de 1/2";
cerca de 15 cm de tubo cobre para gás com diâmetro interno de 6,3 mm (1/4") de cerca de 10 cm;
Adaptador de latão de 1/2" para a mangueira de vácuo;
Adaptador de latão de 1/2" para mangueira de 3/8"(?). Será usado como saída (ver esquema). Pode ser qualquer peça de latão que tenha uma rosca macho de 1/2" e um furo de saída com diâmetro igual ou menor que 6,3 mm.

Também se usa solda, cola epóxi, fita vedarrosca e fita isolante.

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[1]

Autenticar-se

Como Fazer uma Bomba de Vácuo

Esquema (corte) dos aspiradores:

Passos

Como fazer a válvula de retenção

Dicas

Avisos

Materiais Necessários

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