VRSTE VAKUUM PUMPI
Osnovni princip rada anIndustrijska vakuum pumpa
Osnovni princip rada industrijske vakuum pumpe ostaje isti bez obzira na vrstu tehnologije.
Vakum pumpe uklanjaju molekule zraka (i druge plinove) iz vakuumske komore (ili izlazne strane u slučaju serijski spojene više vakuum pumpe). Kako se pritisak u komori smanjuje, uklanjanje dodatnih molekula postaje sve teže ukloniti. Stoga, industrijski vakuumski sistem mora biti sposoban da radi na dijelu izuzetno velikog raspona tlaka, koji obično varira od 1 do 10-6Torr / 1,3 do 13,3 mBar pritiska. U istraživačkim i naučnim primenama ovo je prošireno na 10-9Torr ili niže. Da bi se ovo postiglo, različite vrste pumpi se koriste u standardnom vakuumskom sistemu, od kojih svaka pokriva proporciju opsega pritiska, a povremeno rade u seriji.
Opseg pritiska odIndustrijski vakuumski sistem
Industrijski vakuumski sistemi se mogu svrstati u sledeće grupe opsega pritiska:
Grubi/nizak vakuum: 1000 do 1 mbar / 760 do 0,75 Torr
Fini/srednji vakuum: 1 do 10-3mbar / 0.75 do 7.5-3Torr
Visoki vakuum: 10-3 do 10-7mbar / 7.5-3do 7.5-7Torr
Ultra-visoki vakuum: 10-7do 10-11mbar / 7.5-7 do 7.5-11Torr
Ekstremno visok vakuum: < 10-11mbar / < 7,5-11Torr
Različiti tipovi pumpi za ove vakuumske opsege se zatim mogu podijeliti na primarne (pozadinske) pumpe, pumpe za povišenje tlaka i sekundarne (visokovakumske) pumpe: rasponi visokog, vrlo visokog i ultravisokog vakuumskog tlaka.
Postoje dvije osnovne kategorije vakuum pumpi: pumpe za prijenos plina i pumpe za hvatanje ili hvatanje.
Pumpe za prijenos plina
Prenosne pumpe prenose molekule gasa bilo izmjenom momenta (kinetičko djelovanje) ili pozitivnim pomakom. Isti broj molekula gasa se ispušta iz pumpe dok ulazi u nju i gas je malo iznad atmosferskog pritiska kada se izbaci. Omjer kompresije je omjer izduvnog tlaka (izlaz) i najnižeg dobivenog tlaka (ulaz).
Kinetičke transfer pumpe
Kinetičke pumpe za prijenos koriste lopatice velike brzine ili uvedenu paru za usmjeravanje plina prema izlazu, radeći na principu prijenosa momenta. Ove vrste pumpi mogu postići visoke omjere kompresije pri niskim pritiscima, ali obično nemaju zatvorene zapremine.
Positive Displacement
Pumpe koje rade tako što mehanički hvataju zapreminu gasa i pomeraju ga kroz pumpu poznate su kao pumpe sa pozitivnim pomakom. Često dizajniran u više stupnjeva na jednom pogonskom vratilu, izolirani volumen se komprimira na manji volumen pri višem tlaku, a na kraju se komprimirani plin izbacuje ili u atmosferu ili u sljedeću pumpu. Da bi se obezbedio veći vakuum i protok, dve pumpe za prenos se često koriste u seriji.
Kao što je ranije spomenuto, vakuum pumpe pozitivnog pomaka se koriste za stvaranje niskog vakuuma. Ova vrsta vakuum pumpe, proširuje šupljinu i dozvoljava gasovima da izlaze iz zatvorenog okruženja ili komore. Nakon toga, šupljina se zatvara i dovodi do toga da je iscrpljuje u atmosferu. Princip koji stoji iza vakuum pumpe sa pozitivnim pomakom je stvaranje vakuuma širenjem zapremine kontejnera. Na primjer, u ručnoj pumpi za vodu, mehanizam širi malu zatvorenu šupljinu kako bi stvorio dubok vakuum. Zbog pritiska, nešto tečnosti iz komore se gura u malu šupljinu pumpe. Nakon toga, šupljina pumpe se zatim zatvara iz komore, otvara se u atmosferu i zatim se istiskuje do minimalne veličine. Još jedan primjer vakuum pumpi pozitivnog pomaka je kao da mišić dijafragme širi grudnu šupljinu, uzrokujući povećanje volumena pluća. Ovo širenje rezultira stvaranjem djelomičnog vakuuma i smanjenjem tlaka, koji se zatim popunjava zrakom uguranim pod atmosferskim pritiskom. Primjeri vakuumskih pumpi pozitivnog pomaka suvakuum pumpe s tekućim prstenomi puhalo korijena koji se vrlo koriste u raznim industrijama za stvaranje vakuuma u skučenom prostoru.
Entrapment Pumps
Pumpe koje hvataju molekule gasa na površinama unutar vakuumskog sistema nisu iznenađujuće poznate kao pumpe za hvatanje ili zarobljavanje. Ove pumpe rade pri nižim brzinama protoka od vakuum pumpi, kao što su transfer pumpe, međutim, one mogu obezbijediti izuzetno visok vakuum, sve do 10-12Torr. Pumpe za hvatanje rade koristeći kriogenu kondenzaciju, ionsku reakciju ili hemijsku reakciju i nemaju pokretne dijelove, stoga stvaraju vakuum bez ulja.
One zarobljene pumpe koje rade koristeći hemijske reakcije, rade efikasnije jer su obično smeštene unutar kontejnera gde je potreban vakuum. Molekuli zraka stvaraju tanak film koji se uklanja dok rad pumpe uzrokuje kemijsku reakciju na unutrašnjim površinama pumpe. Entrapment pumpe se koriste zajedno sa vakuum pumpama pozitivnog pomaka i vakuum pumpama za prijenos momenta za stvaranje ultra visokog vakuuma.
