Как работают вакуумные насосы?
Вакуумный насос - это устройство, которое удаляет молекулы газа или частицы воздуха из герметичного объема для достижения разницы в давлении, создавая частичный вакуум. Вакуумные насосы разработаны с использованием различных технологий в зависимости от требований к давлению и области применения. При настройке системы вакуумного насоса определение правильных параметров имеет решающее значение для достижения оптимальной эффективности. Viola-Nsk.Ru Вакуумные насосы
Как работает вакуумный насос?
Вакуум - это пространство, лишенное вещества, где давление газа внутри этого объема ниже атмосферного. Основная функция вакуумного насоса - изменение давления в замкнутом пространстве для создания полного или частичного вакуума механически или химически. Давление всегда будет пытаться выровняться в связанных областях, поскольку молекулы газа текут от высокого к низкому, чтобы заполнить всю площадь этого объема. Следовательно, если вводится новое пространство низкого давления, газ будет естественным образом течь из зоны высокого давления в новую зону низкого давления до тех пор, пока они не станут равными. Обратите внимание, что этот вакуумный процесс создается не за счет «всасывания» газов, а за счет выталкивания молекул. Вакуумные насосы по существу перемещают молекулы газа из одной области в другую, чтобы создать вакуум, изменяя состояния высокого и низкого давления.
Основы вакуумного насоса
По мере того, как молекулы удаляются из вакуумного пространства, становится экспоненциально сложнее удалить дополнительные, что увеличивает требуемую мощность вакуума. Диапазоны давления разделены на несколько групп:
Грубый / низкий вакуум: от 1000 до 1 мбар / от 760 до 0,75 торр
Высокий / средний вакуум: от 1 до 10-3 мбар / от 0,75 до 7,5-3 торр
Высокий вакуум: от 10-3 до 10-7 мбар / от 7,5-3 до 7,5-7 торр
Сверхвысокий вакуум: от 10-7 до 10-11 мбар / от 7,5-7 до 7,5-11 Торр
Чрезвычайно высокий вакуум:< 10-11 мбар / < 7,5-11 Торр
Вакуумные насосы классифицируются по диапазону давления, которого они могут достичь, что помогает различать их возможности. Это следующие классификации:
Первичные (резервные) насосы, которые работают в грубых и низких диапазонах давления вакуума.
Бустерные насосы работают в диапазонах низкого и среднего давления.
Вторичные (вакуумные) насосы работают в диапазонах высокого, очень высокого и сверхвысокого вакуума.
В зависимости от требований к давлению и области применения, технологии вакуумных насосов считаются мокрыми или сухими. В мокрых насосах используется масло или вода для смазки и уплотнения, в то время как в сухих насосах нет жидкости в пространстве между вращающимися механизмами или статическими частями, которые используются для изоляции и сжатия молекул газа. Без смазки сухие насосы имеют очень жесткие допуски для эффективной работы без износа. Давайте посмотрим на некоторые методы, используемые в вакуумном насосе.
Захватывающие насосы
Улавливающие насосы, также называемые улавливающими насосами, не имеют движущихся частей и используются в тех случаях, когда требуется чрезвычайно высокое вакуумное давление. Улавливающие насосы без движущихся частей могут создавать вакуумную среду двумя разными способами.
Крионасос (сухой, вторичный): давление 7,5 x 10-10 торр, скорость откачки 1200 - 4200 л / с
Один из методов, используемых улавливающими насосами, заключается в улавливании молекул газа с помощью криогеники для улавливания молекул газа. Крионасосы используют криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности. Используя чрезвычайно низкие температуры, они эффективно втягивают молекулы внутрь, создавая вакуум.
Распылительные ионные насосы (сухие, вторичные): давление 7,5 x 10-12 торр, скорость откачки 1000 л / с
Насосы с ионным напылением используют сильные магнитные поля и ионизацию молекул газа, чтобы сделать их электропроводящими, как метод улавливания. Магнитное поле создает облако электроположительных ионов, которые осаждаются на титановом катоде. В этом процессе химически активные материалы объединяются с молекулами газа, втягивая их внутрь и создавая вакуум.
Перекачивающие насосы
Перекачивающие насосы могут работать двумя способами; Кинетическая энергия или положительное смещение. В отличие от улавливающих насосов, перекачивающие насосы выталкивают молекулы газа из пространства через систему. Их объединяет то, что все они используют метод механического проталкивания газа и воздуха через систему с разными интервалами в системе. Обычно несколько перекачивающих насосов используются вместе параллельно для обеспечения более высокого вакуума и расхода. Также часто в системе используется несколько перекачивающих насосов, чтобы обеспечить резервирование в случае отказа насоса.
