Pumpai Vácúma: Cineálta, Feidhmeanna, agus Conas Iad Oibríonn

Is úirlíon é an t-túirín vacúim a bhaint amach molécáil gháis ón seomra nó córas dúntha, ag cruthú vacúim iomlán nó páirteach. Tá túiríní vacúime ag úsáid go forleathan i réimsí éagsúla tionscail agus taighde, cosúil le haeróspáis, eileacraíocht, meitileacht, ceimice, leigheas, agus bitheicneolaíocht. Is féidir leis na túiríní vacúime a úsáid do chuid gnéithe cosúil le pacáil vacúime, formú vacúime, coitlíú vacúime, tarrtháil vacúime, agus scoláireacht vacúime.

Sa alt seo, pléifidh muid cad is túirín vacúim, conas a oibríonn sé, cén chuid de na príomhghnéithe agus na cineálta agus cén chuid de na gnéithe comhchoiteanna atá acu.

Cad is Túirín Vacúim?

Is é an túirín vacúim in úirlíon a laghdaíonn an brú isteach sa seomra nó córas trí molécáil gháis a bhaint amach uaidh. Bhíonn an leibhéal vacúime a bhainfear amach ag an túirín vacúim bunaithe ar roinnt feidhmeanna, cosúil leis an dearadh den chúl, an cineál gáise atá á bhrú, an méid an seomra, teocht an gháis, agus an ráta leascáin an chórais.

Bhí an chéad chúl vacúime forbartha ag Otto von Guericke i 1650. Léirigh sé a chuidiú trí dhá hémisféar a bhaineadh amach ag a chúl agus ansin a chur le chéile. Léirigh sé nach raibh fiú fórsa capall in ann iad a scarú mar gheall ar an brú atmósfeachta a bhí ag obair orthu. Ina dhiaidh sin, rinne Robert Boyle agus Robert Hooke forbairt ar dhearadh Guericke agus rinne siad taiscéalaíocht ar phríomhaí an vacúime.

Cén Chuid de na Príomhghnéithe atá ag Túirín Vacúim?

Tá trí phríomhghné againn a charactaríosann an cúl vacúime:

• Brú sábháil

• Leibhéal vacúime

• Luas brú

Brú Sábháil

Is é an brú sábháil an brú a mheastar ag imeall an chúl. Is féidir é a bheith cothroimeach nó ísle ná an brú atmósfeachta. Tá tuairimí éagsúla cúl vacúime ag clúdach do thuairimí éagsúla brú sábháil. Ginearálta, tá na cúl a chruthaíonn vacúim ard le brú sábháil íseal. Mar shampla, chun vacúim an-ard 10-4  nó 10-7  Torr (aonad brú), tá brú sábháil an-chúl an-chúl riachtanach.

I gcónaí, tá cúl sábháil riachtanach chun brú sábháil íseal a choimeád roimh ré chun a chuid oibre a dhéanamh. Is féidir an cúl sábháil a bheith ina chúl vacúime eile nó ina chompordóir. Is é an brú a chruthaíonn an cúl sábháil ná an brú sábháil nó an brú roimh ré.

Leibhéal Vacúime

Is é an leibhéal vacúime an brú is ísle atá féidir a chruthú ag an cúl vacúime sa seomra nó córas. Tá sé freisin aitheanta mar an brú deiridh nó an brú bonn. Teoiriciúil, ní féidir vacúim absoluide (brú zero) a chruthú sa seomra, ach go práctach, is féidir leat brú an-íseal thart ar 10-13  Torr nó ísle a chruthú.

Bhíonn an leibhéal vacúime a bhainfear amach ag an cúl vacúime bunaithe ar roinnt feidhmeanna, cosúil leis an dearadh den chúl, an cineál gáise atá á bhrú, an méid an seomra, teocht an gháis, agus an ráta leascáin an chórais.

Luas Brú

Is é an luas brú an ráta a bhfuil an cúl in ann molécáil gháis a bhaint amach as seomra nó córas ag brú áirithe. Mheastar é i nuinte tomhais ama, cosúil le litrí laistigh den soicind (L/s), cúban fóite laistigh den nóiméad (CFM), nó cúban míle laistigh den uair (m3/h). Tá an luas brú freisin aitheanta mar an cumas sábháilte nó an trophacht.

Bhíonn an luas brú bunaithe ar roinnt feidhmeanna, cosúil leis an dearadh den chúl, an cineál gáise atá á bhrú, an difríocht brú idir imeall agus imeall an chúl, agus an conduitacht an chórais.

Cad é Cineál Túirín Vacúime?

Tá go leor cineálacha cúl vacúime ar fáil sa margadh. Is féidir iad a chlasú i dhuine de dhá chategóir: cúl athshórtála dearfach agus cúl cinetica.

Cúl Athshórtála Dearfach

Oibríonn cúl athshórtála dearfach trí mhólécáil gháis a ghlanadh ag imeall agus ansin a chur faoi bhhrú níos airde ag imeall. Is féidir leo vacúime íseal go meán (go dtí 10-3  Torr) a chruthú. Seo roinnt samplaí de chúl athshórtála dearfach:

• Cúl radharc vane

• Cúl pistóin

• Cúl diaphragm

• Cúl scrúid

• Cúl scroll

• Blowers roots

Cúl Radharc Vane

Is é cúl radharc vane ceann de na cineálacha is coitianta cúl athshórtála dearfach.

Tá cuid de shreapaire cilindrach agus vanes raidiach a slíonn isteach agus amach nuair a dhréafann an streapaire sa stator. Dheineann na vanes spás idir an streapaire agus an stator ina chuid seomraithe a athraíonn a tomhas agus iad ag bogadh ó imeall go imeall. Nuair a bhogann seomra ó imeall go imeall, glanann sé gáis ag brú íseal agus ansin a chur faoi bhhrú airde sula ndéanann sé é a sciorradh chuig imeall.

Is féidir le cúl radharc vane a bheith ag óil-sealbhaí agus nó torthaí.

Úsáideann cúl radharc vane sealbhóir óil mar lúbricant agus sealbhóir idir na vanes agus an stator. Cabhraíonn an óil freisin leis an téarmaíocht a laghdú agus roinnt molécáil gháis a bhaint amach as an gcóras. Ní úsáideann cúl radharc vane torthaí ach déanann siad radharc ar chuid de na matarálta nó coitíní chun laghdú ar an friccion agus an tóiríocht idir na vanes agus an stator.

Is féidir le cúl radharc vane vacúime a chruthú go dtí 10-3  Torr le luas brú ó 0.5 go 1000 L/s.

Cúl Pistóin

Is é cúl pistóin ceann eile de chúl athshórtála dearfach a úsáideann píostáin amháin nó roinnt chun gáis a chur faoi bhhrú sa chuid cilindrach. Glanann na píostáin ar ais agus ar aghaidh sa chuid cilindrach a bhfuil válváil ag an dá thaobh chun sruth gáis a rialú. Nuair a bhogann píostán ar aghaidh, duaiseann sé gáis amach as an daon taobh dá chuid cilindrach agus tar éis sin ag iarraidh gáis isteach ón taobh eile trí válv imeall. Nuair a bhogann sé ar ais, dúnta a bhíonn a válv imeall agus oscailte a bhíonn a válv imeall chun gáis brúcht a sciorradh.

Is féidir le cúl pistóin a bheith ina chuid singil-stáit nó iol-stáit. Tá cúl pistóin singil-stáit ag déanamh aon chuid cilindrach as gach píostán, agus cúl pistóin iol-stáit ag déanamh dhá nó níos mó chuid cilindrach ag comhbailiú ina iol-stáit as gach píostán. Is féidir le cúl pistóin iol-stáit vacúime níos airde a chruthú ná cúl pistóin singil-stáit trí gáis a chur faoi bhhrú níos mó uaireanna sula ndéanann sé é a sciorradh.

Is féidir le cúl pistóin vacúime a chruthú go dtí 10-3  Torr le luas brú ó 1 go 1000 L/s.

Cúl Diaphragm

Is é cúl diaphragm ceann eile de chúl athshórtála dearfach a úsáideann diaphragmaí fleascacha chun gáis a chur faoi bhhrú sa chuid seomraithe. Tá na diaphragmaí ag leanúint ar rodaí a bhogann ar ais agus ar aghaidh trí mhótar leictreach nó cam eccentraic. Nuair a bhogann diaphragm ar aghaidh, duaiseann sé gáis amach as a chuid seomraithe trí válv imeall agus ag iarraidh gáis isteach ón chuid eile trí válv imeall. Nuair a bhogann sé ar ais, dúnta a bhíonn a válv imeall agus oscailte a bhíonn a válv imeall chun sruth gáis a ligean.

Ní úsáideann cúl diaphragm óil nó fluide eile mar lúbricant nó sealbhóir. Is maith leo gáis corraíoch, flaithsiúil, nó íogaire a bhaint amach nach féidir leis an óil a loingreadh. Is féidir leo oibriú in aon treo gan a tionchar a athrú.

Is féidir le cú