Z tego artykułu dowiesz się czym jest próżnia, jakie istnieją poziomy próżni, jakie cechy wybrać pompę próżniową, jaka jest klasyfikacja pomp próżniowych, zasada działania pompy próżniowej na przykładzie śrubowej, membranowej i łopatkowej modele.
Treść artykułu
- Próżnia, jej poziomy. Przeznaczenie pompy próżniowej
- Charakterystyka pompy próżniowej
- Rodzaje pomp próżniowych
- Jak działają rotacyjne łopatkowe pompy próżniowe
- Jak działają membranowe pompy próżniowe
- Jak działają śrubowe pompy próżniowe
Próżnia, jej poziomy. Przeznaczenie pompy próżniowej
Próżnia to całkowity brak materii w określonym obszarze przestrzeni. Nazywa się to również próżnią, gdy ciśnienie gazu w przestrzeni jest mniejsze niż ciśnienie atmosferyczne. Dostępne są 4 poziomy próżni:
- Mały (sto paskali lub więcej)
- Średni (sto do jednej dziesiątej paskala)
- Duży (od jednej dziesiątej do jednej dziesięciotysięcznej paskala)
- Wysoki (mniej niż jedna dziesięciotysięczna paskala)
Pompa próżniowa służy do wytwarzania próżni o różnych poziomach. Wszystkie działają na zasadzie zasysania ze zbiornika gazu, podczas gdy ciśnienie maleje. Na pracę pompy próżniowej może mieć wpływ wiele czynników: szczelność połączenia i pojemnika, odprowadzany gaz, moc sprzętu.
Charakterystyka pompy próżniowej
Istnieje pięć głównych cech pompy próżniowej, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze:
- Ciśnienie początkowe
- ciśnienie końcowe
- Maksymalny poziom podciśnienia pompy
- Moc
- Czas próżni
Rodzaje pomp próżniowych
Pompy próżniowe dzielą się na dwie duże grupy - gazotransferowe i sorpcyjne. Te same są podzielone na inne typy, typy. Na przykład, w zależności od rodzaju konstrukcji, rozróżniają:
- Mechaniczny
- Wyładowanie magnetyczne
- Atramentowe
- Sorpcja
- kriogeniczny
Poniżej przeanalizujemy trzy najpopularniejsze typy pomp próżniowych – obrotowe łopatkowe, membranowe i śrubowe mechaniczne pompy próżniowe.
Jak działają rotacyjne łopatkowe pompy próżniowe
Zasada działania obrotowych łopatkowych pomp próżniowych jest podobna do klasycznych – obie „zasysają” gaz/ciecz ze zbiornika:
Silnik obraca oś z tarczą. Na dysku zainstalowanych jest wiele ostrzy / płytek, które są mocno dociśnięte do ścianek obudowy, w której są zainstalowane. Łopatki tworzą szczelne komórki wewnątrz pompy. Takie ogniwo napełnia się gazem z pojemnika. Silnik obraca koło, a kolejna komórka blokuje rurę wlotową. Łopatki przepychają część gazu w komorze do rury wylotowej. Gaz zajmuje całą objętość od łopatki do zaworu rury. Łopaty nadal się obracają - objętość maleje, ciśnienie wzrasta. Gaz naciska na zawór, otwiera go i wydostaje się. Kondensacja występuje z powodu różnicy ciśnień.
Jak działają membranowe pompy próżniowe
Zasada działania pomp membranowych opiera się na zmianie objętości przestrzeni. W tym celu stosuje się elastyczne membrany.
Obudowa pompy posiada jedną lub dwie komory robocze. Montowane są na elastycznej membranie i dwóch prętach - górnym i dolnym. Kiedy membrana jest „zasysana” do wewnątrz, ciśnienie w uszczelnionej przestrzeni maleje. Z tego powodu dolny pręt unosi się - kula lub amortyzator, który odcina dopływ gazu. Gaz z opróżnionego zbiornika wypełnia otwartą przestrzeń. Następnie membrana rozszerza się i zaczyna wywierać nacisk na gaz. Dolny trzpień hermetycznie odcina dopływ gazu, a górny trzpień otwiera się pod wysokim ciśnieniem. Z górnego trzpienia gaz trafia do rury wylotowej. Następnie membrana jest ponownie wydmuchiwana, pojemnik jest napełniany powietrzem i rozszerza się, przepychając go przez górny pręt do rurki. Cykl jest powtarzany.
Jak działają śrubowe pompy próżniowe
Śrubowe pompy próżniowe to para „gwintowanych” śrub w szczelnej obudowie. Śrubowe pompy próżniowe mają dwie rurki wlotowe i wylotowe gazu. Gaz wchodzi przez nie i wchodzi do szczelnej obudowy za pomocą dwóch śrub mocno dociśniętych do ścian i siebie nawzajem. Pomiędzy nimi znajduje się przestrzeń, którą zajmuje gaz. Przestrzeń ta jest ograniczona „gwintem” jednej ze śrub. Gdy silnik zacznie obracać śruby, ich „gwinty” tworzą wspólną komorę/ogniwo. Przestrzeń ta zostaje wypełniona gazem, po czym „nić” blokuje wejście do komory. Tak więc gaz przemieszcza się wzdłuż całej śruby do rurek wylotowych. Spośród nich jest on też wypierany przez "rzeźbienie". Oznacza to, że gaz przepływa przez uszczelnione komórki między „gwintami” śrub, a także jest przez nie wypychany z pompy.
