Vakuum pomplari: Turu, qo'llanish sohalar va ularning ishlash usuli

Vakuum pompasi - bu gaz molekulalarini yopiq qismdan yoki konteynerdan olib tashlaydigan qurilma, shuning orqali qismga yarim yoki to'liq vakuum yaratiladi. Vakuum pompalari aviatsiya, elektronika, metallurgiya, kimyo, tibbiyot va bioteknologiya kabi turli sohalarda keng qo'llaniladi. Vakuum pompalari vakuum paketlash, vakuum formirovka, vakuum pokraska, vakuum quritish va vakuum filtrlash kabi ishlar uchun ham ishlatilishi mumkin.

Bu maqolada vakuum pompalar nima ekanligi, ular qanday ishlashi, ularning asosiy xususiyatlari va turklari, shuningdek ularning umumiy qo'llanishlari haqida tushuntirib beramiz.

Vakuum pompasi nima?

Vakuum pompasi - bu qism yoki konteyner ichidagi boshimni gaz molekulalarini undan olib tashlaydi. Vakuum pompasi tomonidan yaratilgan vakuum darajasi pompaning dizayni, suvboshlangan gazing turi, qism hajmi, gazning harorati va tizimning sifatiga bog'liq bo'lishi mumkin.

Birinchi vakuum pompasini Otto von Guericke 1650-yilda ochib berdi. U o'z pompasi orqali evacue qilingan ikki hemisferani foydalanib, ularni bir-biriga ulaganda atmosfera bosimi orqali ularni ajratib bo'lmaydigan ekanligini ko'rsatdi. Keyin Robert Boyle va Robert Hooke Guericke dizaynini takomillashtirdi va vakuumning xususiyatlari haqida tajribalar o'tkazdilar.

Vakuum pompasining asosiy xususiyatlari nima?

Vakuum pompasini quyidagi uch asosiy xususiyat belgilaydi:

• Chiqish bosimi

• Vakuum darajasi

• Pompalamish tezligi

Chiqish bosimi

Chiqish bosimi - bu pompaning chiqish joyidagi bosim. Bu atmosfera bosimiga teng yoki unga qarama-qarshi bo'lishi mumkin. Turli vakuum pompalari turli chiqish bosimlari uchun reytinglanadi. Adabiyatda, juda yuqori vakuum yaratish uchun chiqish bosimi past bo'lishi kerak. Misol uchun, 10-4 yoki 10-7 Torr (bosim birligi) kabi juda yuqori vakuum yaratish uchun pompaning chiqish bosimi juda past bo'lishi lozim.

Ba'zi yuqori vakuum pompalari ishlashdan oldin past chiqish bosimini saqlash uchun backing pump talab qiladi. Backing pump boshqa turdagi vakuum pompasi yoki kompressor bo'lishi mumkin. Backing pump tomonidan yaratilgan bosim backing pressure yoki forepressure deb ataladi.

Vakuum darajasi

Vakuum darajasi - bu vakuum pompaning qism yoki konteyner ichida yaratishi mumkin bo'lgan eng pastki bosim. Bu ultimate pressure yoki base pressure ham deyiladi. Teoretik ravishda, qism ichida mutlaq vakuum (nol bosim) yaratish mumkin emas, lekin amaliy ravishda 10-13 Torr yoki undan pastki bosim yaratish mumkin.

Vakuum pompasining vakuum darajasi pompaning dizayni, suvboshlangan gazing turi, qism hajmi, gazning harorati va tizimning sifatiga bog'liq bo'lishi mumkin.

Pompalamish tezligi

Pompalamish tezligi - bu pompaning berilgan bosimda qism yoki konteyner ichidagi gaz molekulalarini qancha tezlikda olib tashlay oladigan tezligi. Bu litr sekund (L/s), kvadrat fut minut (CFM) yoki kvadrat metr soat (m3/soat) kabi hajm vaqt birligida o'lchanadi. Pompalamish tezligi suction capacity yoki throughput ham deyiladi.

Pompalamish tezligi pompaning dizayni, suvboshlangan gazing turi, pompaning kirish va chiqish joyidagi bosim farqi va tizimning conductance ga bog'liq bo'lishi mumkin.

Vakuum pompalarning turklari nima?

Bozorda ancha vakuum pompalari mavjud. Ularni ikki asosiy kategoriya: positive displacement pompalar va kinetic pompalar bo'lib taqsimlash mumkin.

Positive displacement pompalar

Positive displacement pompalar kirish joyida sabit hajmdagi gazni trap etish orqali ishlaydilar, keyin uni chiqish joyida yuqori bosimga zanglantirish orqali. Ular pastdan o'rta darajadagi vakuum (10-3 Torr gacha) yaratish mumkin. Positive displacement pompalaring misollariga:

• Rotary vane pompalar

• Piston pompalar

• Diaphragm pompalar

• Screw pompalar

• Scroll pompalar

• Roots blowers

Rotary vane pompalar

Rotary vane pompalar eng umumiy positive displacement pompalar hisoblanadi.

Ular radial vanesi bor silindrik rotor va stator ichida aylanuvchi vanesiz tashkil etilgan. Vanelar rotorni stator bilan bo'lgan maydonni kamchiliklardan iborat bo'lgan kamoralarga ajratadi. Kamoralar kirishdan chiqishga qadar hajmini o'zgartirish orqali harakat qiladi. Kamora kirishdan chiqishga harakat qilayotganda, u pas bosimda gazni trap etadi, keyin uni zanglantiradi va chiqishga chiqaradi.

Rotary vane pompalari yaqinlagan yoki dry bo'lishi mumkin.

Yaqinlagan rotary vane pompalari vanelar va stator orasida smarxant sifatida va sig'latuvchi vazifani bajaradi. Smarxant tizimdan qandaydir gaz molekulalarini olib tashlash va qizdirishga ham yordam beradi. Dry rotary vane pompalari smarxantdan foydalanmaydi, balki vanelar va stator orasidagi sur'atlanish va izlanishni kamaytirish uchun boshqa materiallarni yoki pokshlamalarni ishlatadi.

Rotary vane pompalari 0.5 dan 1000 L/s gacha pompalamish tezliklari bilan 10-3 Torr gacha vakuum yaratish mumkin.

Piston pompalar

Piston pompalar bitta yoki bir nechta pistondan foydalanib tsilindr ichidagi gazingni zanglantirish orqali ishlaydilar. Pistonlar tsilindrlar ichida orqaga va oldinga harakat qiladi, tsilindrlar ikki tomoni o'rtasida gaz oqimini boshqarish uchun klapanlarni o'z ichiga oladi. Piston oldinga harakat qilayotganda, u gazni tsilindrning bittasidan chiqaradi, keyin boshqasidan kirish klapani orqali gazni olib keldi. Orqaga harakat qilayotganda, u kirish klapanini yopadi, chiqish klapanini ochadi va zanglangan gazni chiqaradi.

Piston pompalari bitta yoki bir nechta bosqichli bo'lishi mumkin. Bitta bosqichli piston pompalarda har bir pistonda bitta tsilindr bor, bir nechta bosqichli piston pompalarda har bir pistonda ikki yoki undan ortiq tsilindr seriyada ulangan. Bir nechta bosqichli piston pompalari gazni bir nechta marta zanglantirib, keyin chiqarish orqali yuqori vakuum yaratish mumkin.

Piston pompalari 1 dan 1000 L/s gacha pompalamish tezliklari bilan 10-3 Torr gacha vakuum yaratish mumkin.

Diaphragm pompalar

Diaphragm pompalar moslashuvchan diaphragmalardan foydalanib kamoralar ichidagi gazingni zanglantirish orqali ishlaydilar. Diaphragmalar elektrik motori yoki eccentric cam tomonidan orqaga va oldinga harakat qiladigan stavkalarga ulangan. Diaphragma oldinga harakat qilayotganda, u gazni kamorasidan chiqish klapani orqali chiqaradi, keyin boshqa kamoradan kirish klapani orqali gazni olib keldi. Orqaga harakat qilayotganda, u chiqish klapanini yopadi, kirish klapanini ochadi va gaz oqimini imkon qiladi.

Diaphragm pompalari smarxant yoki boshqa sivodan foydalanmaydigan dry pompalar. Ular korroziv, yanadigan yoki smarxant bilan ifloslanishi mumkin bo'lgan gazingni pompalash uchun mos. Ular istalgan holatda ishlay oladi, bu ularning ish rejimini ta'sir qilmaydi.

Diaphragm pompalari 0.1 dan 100 L/s gacha pompalamish tezliklari bilan 10-3 Torr gacha vakuum yaratish mumkin.

Screw pompalar

Screw pompalar ikki intermeshing screwsdan foydalanib kamoralar ichidagi gazingni zanglantirish orqali ishlaydilar. Screws silindrik korpuslar ichida qarama-qarshi yo'nalishda aylanadi, silindrik korpuslar ikki tomoni o'rtasida kirish va chiqish portlari mavjud. Screws aylanayotganda, ular gazni uning threads orqali kirishdan ch