Hur en vakuumpump fungerar: enkla frågor för experter
I den här artikeln kommer du att lära dig vad vakuum är, befintliga vakuumnivåer, vilka egenskaper du ska välja en vakuumpump för, vad är klassificeringen av vakuumpumpar, principen för drift av en vakuumpump med exemplet med skruv, membran och skovelrotor modeller.
Innehållet i artikeln
Vakuum och dess nivåer. Syftet med vakuumpumpen
Vakuum är den fullständiga frånvaron av materia i ett område av rymden. Det kallas också vakuum när gastrycket i rymden är lägre än atmosfärstrycket. Det finns 4 vakuumnivåer:
- Liten (hundra pascal eller mer)
- Medium (hundra till en tiondels pascal)
- Stor (från en tiondel till en tiotusendels pascal)
- Hög (mindre än en tiotusendels pascal)
En vakuumpump används för att skapa olika nivåer av vakuum. De arbetar alla enligt principen att suga ut gas ur en behållare och därigenom minska trycket. Många faktorer kan påverka driften av en vakuumpump: tätheten hos anslutningen och behållaren, gasen som sugs ut, utrustningens kraft.
Vakuumpumpens egenskaper
Det finns fem huvudegenskaper hos en vakuumpump som du måste vara uppmärksam på när du väljer:
- Initialt tryck
- Sluttryck
- Maximal pumpvakuumnivå
- Kraft
- Vakuum skapande tid
Typer av vakuumpumpar
Vakuumpumpar är indelade i två stora grupper - gasöverföring och sorption. Desamma är indelade i andra typer, typer. Till exempel, beroende på vilken typ av konstruktion de skiljer:
- Mekanisk
- Magnetisk urladdning
- Jet
- Sorptiv
- Kryogen
Nedan kommer vi att titta på de tre mest populära typerna av vakuumpumpar - roterande lamell-, membran- och skruvmekaniska vakuumpumpar.
Hur fungerar vakuumpumpar med roterande skovlar?
Funktionsprincipen för vakuumpumpar med roterande skovlar liknar de klassiska - de båda "suger" gas/vätska från behållaren:
Motorn roterar axeln med skivan. Det finns många blad/plattor installerade på skivan, som pressas tätt mot väggarna i huset där de är installerade. Bladen bildar förseglade celler inuti pumpen. En sådan cell fylls med gas från en behållare. Motorn vrider på hjulet och en annan cell stänger inloppsröret. Bladen trycker en del av gasen i cellen mot utloppsröret. Gasen upptar hela volymen från bladet till rörets ventil. Bladen fortsätter att snurra - volymen minskar, trycket ökar. Gasen trycker på ventilen, öppnar den och kommer ut. På grund av tryckskillnaden uppstår kondens.
Hur fungerar membranvakuumpumpar?
Funktionsprincipen för membranpumpar är baserad på att ändra volymen av utrymme. Flexibla membran används för detta.
Pumphuset har en eller två arbetskammare. De är utrustade med ett flexibelt membran och två stavar - övre och nedre. När membranet "sugs" inåt, minskar trycket i det förseglade utrymmet. På grund av detta stiger den nedre stången - en kula eller ventil - och stänger av gastillförseln. Gas från den utpumpade behållaren fyller det öppna utrymmet.Efter detta expanderar membranet och börjar sätta tryck på gasen. Den undre stången tätar gastillförseln och den övre stången öppnas under högt tryck. Från den övre stången strömmar gas till utloppsröret. Efter detta töms membranet igen, behållaren fylls med luft och den expanderar och trycker den genom den övre stången in i röret. Cykeln upprepas.
Hur skruvvakuumpumpar fungerar
Skruvvakuumpumpar består av ett par "gängade" skruvar i ett tätat hus. Skruvvakuumpumpar har två gasinlopps- och utloppsrör. Gasen kommer in genom dem och kommer in i ett tätt hus med två skruvar som pressas hårt mot väggarna och varandra. Det finns utrymme mellan dem, som är upptaget av gas. Detta utrymme begränsas av "gängorna" på en av skruvarna. När motorn börjar rotera skruvarna skapar deras "gängor" en gemensam kammare/cell. Detta utrymme är fyllt med gas, varefter "tråden" blockerar ingången till kammaren. Så gasen rör sig längs hela skruven till utloppsrören. Den trycks också ut ur dem av "tråden". Det vill säga att gasen rör sig genom förseglade celler mellan "gängorna" på skruvarna och de trycker ut den ur pumpen.
