Pompy próżniowe: Typy zastosowania i sposób działania

Pompa próżniowa to urządzenie, które usuwa cząsteczki gazu z zamkniętej komory lub zbiornika, tworząc częściową lub całkowitą próżnię. Pomp próżniowych szeroko stosuje się w różnych gałęziach przemysłu i badaniach, takich jak lotnictwo, elektronika, metalurgia, chemia, medycyna i biotechnologia. Pomp próżniowych można również używać do aplikacji takich jak pakowanie próżniowe, formowanie próżniowe, pokrywanie próżniowe, suszenie próżniowe i filtrowanie próżniowe.

W tym artykule wyjaśnimy, co to są pompy próżniowe, jak działają, jakie są ich główne cechy i rodzaje, oraz jakie są niektóre ich typowe zastosowania.

Co to jest pompa próżniowa?

Pompa próżniowa definiuje się jako urządzenie, które zmniejsza ciśnienie wewnątrz komory lub zbiornika, usuwając cząsteczki gazu z niego. Stopień próżni osiągnięty przez pompę próżniową zależy od wielu czynników, takich jak konstrukcja pompy, rodzaj gazu, który jest pompowany, objętość komory, temperatura gazu i stopień przecieku systemu.

Pierwszą pompę próżniową wynalazł Otto von Guericke w 1650 roku. Wykazał działanie swojego urządzenia, używając dwóch półkul, które zostały wy próżnione przez jego pompę, a następnie połączonych ze sobą. Pokazał, że nawet zespoły koni nie mogły ich rozdzielić ze względu na działające na nie ciśnienie atmosferyczne. Później Robert Boyle i Robert Hooke udoskonalił projekt Guerickego i przeprowadzili eksperymenty nad właściwościami próżni.

Jakie są główne cechy pompy próżniowej?

Istnieją trzy główne cechy charakteryzujące pompę próżniową:

• Ciśnienie wylotowe

• Stopień próżni

• Prędkość pompowania

Ciśnienie wylotowe

Ciśnienie wylotowe to ciśnienie mierzone na wylot z pompy. Może ono być równe lub niższe od ciśnienia atmosferycznego. Różne pompy próżniowe mają różne oceny dla ciśnień wylotowych. Zwykle, pompy do tworzenia wysokiej próżni mają niskie ciśnienie wylotowe. Na przykład, aby stworzyć bardzo wysoką próżnię na poziomie 10-4 lub 10-7 Torr (jednostka ciśnienia), wymagane jest bardzo niskie ciśnienie wylotowe pompy.

Niektóre pompy wysokiej próżni wymagają pompy wspomagającej, aby utrzymać niskie ciśnienie wylotowe przed rozpoczęciem pracy. Pompa wspomagająca może być innym typem pompy próżniowej lub sprężarką. Ciśnienie utworzone przez pompę wspomagającą nazywane jest ciśnieniem wspomagającym lub ciśnieniem przednim.

Stopień próżni

Stopień próżni to minimalne ciśnienie, które można stworzyć za pomocą pompy próżniowej wewnątrz komory lub zbiornika. Jest on również znany jako ciśnienie końcowe lub ciśnienie podstawowe. Teoretycznie, niemożliwe jest stworzenie absolutnej próżni (ciśnienie zerowe) wewnątrz komory, ale praktycznie możliwe jest stworzenie bardzo niskiego ciśnienia na poziomie około 10-13 Torr lub niższego.

Stopień próżni osiągnięty przez pompę próżniową zależy od wielu czynników, takich jak konstrukcja pompy, rodzaj gazu, który jest pompowany, objętość komory, temperatura gazu i stopień przecieku systemu.