ویکم پمپ ایک آلہ ہے جو بند کمرے یا محفوظہ کنٹینر سے گیس کے مولکول کو نکال دیتا ہے، جس سے جزوی یا مکمل ویکم پیدا ہوتا ہے۔ ویکم پمپ کو مختلف صنعتوں اور تحقیقی شعبوں میں وسیع طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جیسے فضائیات، الیکٹرانکس، میٹلیورجی، کیمیا، طب، اور حیاتیاتی ٹیکنالوجی۔ ویکم پمپ کو ویکم پیکیجنگ، ویکم فارمنگ، ویکم کوٹنگ، ویکم ڈائرنگ، اور ویکم فلٹریشن جیسے کاموں کے لئے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔
اس مضمون میں ہم ویکم پمپ کیا ہیں، ان کا کام کیسے ہوتا ہے، ان کے بنیادی خصوصیات اور قسمیں کیا ہیں، اور ان کے کچھ عام استعمال کیا ہیں، کی وضاحت کریں گے۔
ویکم پمپ کو ایک آلہ کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے جو کمرے یا کنٹینر سے گیس کے مولکول کو نکال کر اس کے اندر کے دباؤ کو کم کرتا ہے۔ ویکم پمپ کے ذریعے حاصل کیے گئے ویکم کی درجہ کई عوامل پر منحصر ہوتی ہے، جیسے پمپ کا ڈیزائن، پمپ کی گیس کی قسم، کمرے کی مقدار، گیس کی درجہ حرارت، اور نظام کی ریسوں کی شرح۔
پہلا ویکم پمپ 1650 میں اوٹو ون گیرکے نے ایجاد کیا تھا۔ انہوں نے اپنا آلہ دو ہیمی سفر کے استعمال سے ظاہر کیا جن کو ان کے پمپ نے خلاء کیا تھا اور پھر ان کو ملا دیا تھا۔ انہوں نے دکھایا کہ میں گھوڑوں کے بھی ان کو الگ کرنے کی صلاحیت نہیں ہے کیونکہ ان پر آئیے گا دباؤ کا عمل ہوتا ہے۔ بعد میں، رابرٹ بائل اور روبرٹ ہک گیرکے کے ڈیزائن کو بہتر کیا اور خلاء کی خصوصیات پر تجربات کیے۔
ویکم پمپ کی تین بنیادی خصوصیات ہیں جو اس کی مشخصہ ہیں:
نکاسی کا دباؤ
ویکم کی درجہ
پمپنگ کی رفتار
نکاسی کا دباؤ پمپ کے آؤٹلیٹ پر میسر ہونے والا دباؤ ہے۔ یہ ماحولی دباؤ کے برابر یا اس سے کم ہو سکتا ہے۔ مختلف ویکم پمپوں کو مختلف نکاسی کے دباؤ کے لئے گریڈ کیا گیا ہے۔ عموماً، مکمل ویکم بنانے والے پمپ کا کم نکاسی کا دباؤ ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، مکمل ویکم کے لئے 10-4 یا 10-7 ٹور (دباؤ کا ایک یونٹ) کے لئے، پمپ کا بہت کم نکاسی کا دباؤ ضروری ہے۔
کچھ بلند ویکم پمپوں کو کام کرنے سے پہلے کم نکاسی کا دباؤ برقرار رکھنے کے لئے ایک باکنگ پمپ کی ضرورت ہوتی ہے۔ باکنگ پمپ کسی دوسرے قسم کا ویکم پمپ یا کمپریسر ہو سکتا ہے۔ باکنگ پمپ کے ذریعے بنایا گیا دباؤ کو باکنگ دباؤ یا فورپریشر کہا جاتا ہے۔
ویکم کی درجہ ویکم پمپ کے ذریعے کمرے یا کنٹینر کے اندر بنائے گئے کم سے کم دباؤ کو کہا جاتا ہے۔ اسے کے بھی یونیفارم دباؤ یا بیس دباؤ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ نظریاتی طور پر کسی کمرے کے اندر مکمل خلاء (صفر دباؤ) کو بنانا ممکن نہیں ہے، لیکن عملی طور پر کسی کمرے کے اندر بہت کم دباؤ کو 10-13 ٹور یا اس سے کم بنایا جا سکتا ہے۔
ویکم پمپ کے ذریعے حاصل کیے گئے ویکم کی درجہ کई عوامل پر منحصر ہوتی ہے، جیسے پمپ کا ڈیزائن، پمپ کی گیس کی قسم، کمرے کی مقدار، گیس کی درجہ حرارت، اور نظام کی ریسوں کی شرح۔
پمپنگ کی رفتار کی تعریف کچھ دیا گیا ہوا دباؤ پر کمرے یا کنٹینر سے گیس کے مولکول کو نکالنے کی شرح کے طور پر کی جاتی ہے۔ اسے حجم کے وقت کے یونٹوں میں میسر کیا جاتا ہے، جیسے لیٹر فی سیکنڈ (L/s)، کیوبک فیٹ فی منٹ (CFM)، یا کیوبک میٹر فی گھنٹہ (m3/h)۔ پمپنگ کی رفتار کو کسی بھی سکشن کیپیسٹی یا تھروپٹ بھی کہا جاتا ہے۔
پمپنگ کی رفتار کई عوامل پر منحصر ہوتی ہے، جیسے پمپ کا ڈیزائن، پمپ کی گیس کی قسم، پمپ کے انلیٹ اور آؤٹلیٹ کے درمیان دباؤ کا فرق، اور نظام کی کنڈکٹنس۔
بازار میں کئی قسم کے ویکم پمپ دستیاب ہیں۔ ان کو دو بنیادی زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: پوزیٹیو ڈسپلیسمینٹ پمپ اور کینیٹک پمپ۔
پوزیٹیو ڈسپلیسمینٹ پمپ ان کے انلیٹ پر ایک متعین کردہ حجم کی گیس کو پکڑ کر اسے آؤٹلیٹ پر ایک زیادہ دباؤ تک کمپریس کرتے ہیں۔ ان کو کم سے متوسط ویکم (10-3 ٹور تک) بنانے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پوزیٹیو ڈسپلیسمینٹ پمپ کے کچھ مثالیں یہ ہیں:
روٹری وین پمپ
پسٹن پمپ
ڈائرافرام پمپ
سکرو پمپ
سکرول پمپ
روٹس بلاور
روٹری وین پمپ پوزیٹیو ڈسپلیسمینٹ پمپ کی سب سے عام قسم ہیں۔
ان میں ایک سلنڈریکل روٹر ہوتا ہے جس کے ریڈیئل وین ہوتے ہیں جو روٹر کے گرد گھومنے کے دوران سٹیٹر کے اندر داخل ہوتے ہیں۔ وین کمرے کو روٹر اور سٹیٹر کے درمیان میں کچھ حصوں میں تقسیم کرتے ہیں جو ان کے انلیٹ سے آؤٹلیٹ تک منتقل ہوتے ہیں۔ جب کوئی کمرہ انلیٹ سے آؤٹلیٹ تک منتقل ہوتا ہے تو یہ کمرہ کم دباؤ پر گیس کو پکڑتا ہے اور پھر اسے زیادہ دباؤ پر کمپریس کرتا ہے اور پھر آؤٹلیٹ پر نکالتا ہے۔
روٹری وین پمپ آئل سیلڈ یا ڈرائی ہو سکتے ہیں۔
آئل سیلڈ روٹری وین پمپ آئل کو لوبریکنٹ اور سیلینٹ کے طور پر وین اور سٹیٹر کے درمیان استعمال کرتے ہیں۔ آئل کا کام گرمی کو کم کرنا اور نظام سے کچھ گیس کے مولکول کو نکالنا بھی ہوتا ہے۔ ڈرائی روٹری وین پمپ آئل کا استعمال نہیں کرتے بلکہ دیگر مواد یا کوٹنگ کا استعمال کرتے ہیں تاکہ وین اور سٹیٹر کے درمیان کشش اور پہل کو کم کریں۔
روٹری وین پمپ 10-3 ٹور تک کا ویکم بنا سکتے ہیں اور پمپنگ کی رفتار 0.5 سے 1000 L/s تک کی ہو سکتی ہے۔
پسٹن پمپ پوزیٹیو ڈسپلیسمینٹ پمپ کی دوسری قسم ہیں جو ایک یا زیادہ پسٹن کا استعمال کرتے ہیں سیلنڈرز کے اندر گیس کو کمپریس کرنے کے لئے۔ پسٹن سیلنڈرز کے اندر آگے پیچھے چلتے ہیں جن کے دونوں سرے پر ویلوز ہوتے ہیں گیس کے فلو کو کنٹرول کرنے کے لئے۔ جب پسٹن آگے کی طرف چلتا ہے تو یہ اپنے سیلنڈر کے ایک سرے سے گیس کو باہر دھکیل دیتا ہے جبکہ دوسرے سرے سے اینلیٹ ویل کے ذریعے گیس کو اندر کشی کرتا ہے۔ جب یہ پیچھے کی طرف چلتا ہے تو یہ اپنے اینلیٹ ویل کو بند کرتا ہے جبکہ آؤٹلیٹ ویل کو کھول کر کمپریسڈ گیس کو ریلیز کرتا ہے۔
