Jak działa pompa próżniowa: proste pytania do ekspertów

W tym artykule dowiesz się czym jest podciśnienie, jakie są poziomy podciśnienia, jakie cechy wybrać pompę próżniową, jaka jest klasyfikacja pomp próżniowych, zasada działania pompy próżniowej na przykładzie pompy śrubowej, membranowej i łopatkowo-wirnikowej modele.

Próżnia i jej poziomy. Przeznaczenie pompy próżniowej

Próżnia to całkowity brak materii w obszarze przestrzeni. Nazywa się to również próżnią, gdy ciśnienie gazu w przestrzeni jest niższe niż atmosferyczne. Dostępne są 4 poziomy podciśnienia:

1. Mały (sto paskali lub więcej)
2. Średni (sto do jednej dziesiątej paskala)
3. Duży (od jednej dziesiątej do jednej dziesięciotysięcznej paskala)
4. Wysoki (mniej niż jedna dziesięciotysięczna paskala)

Pompa próżniowa służy do wytwarzania różnych poziomów próżni. Wszystkie działają na zasadzie zasysania gazu z pojemnika, zmniejszając w ten sposób ciśnienie. Na pracę pompy próżniowej może mieć wpływ wiele czynników: szczelność połączenia i pojemnika, zasysany gaz, moc sprzętu.

Charakterystyka pompy próżniowej

Istnieje pięć głównych cech pompy próżniowej, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze:

• Ciśnienie początkowe
• Końcowe ciśnienie
• Maksymalny poziom podciśnienia pompy
• Moc
• Czas wytworzenia próżni

Rodzaje pomp próżniowych

Pompy próżniowe dzielą się na dwie duże grupy - transfer gazu i sorpcja. Te same są podzielone na inne typy, typy. Na przykład według rodzaju konstrukcji rozróżniają:

1. Mechaniczny
2. Wyładowanie magnetyczne
3. Strumień
4. Sorpcyjne
5. kriogeniczne

Poniżej przyjrzymy się trzem najpopularniejszym typom pomp próżniowych – obrotowym łopatkowym, membranowym i śrubowym mechanicznym pompom próżniowym.

Jak działają rotacyjne łopatkowe pompy próżniowe?

Zasada działania rotacyjnych łopatkowych pomp próżniowych jest podobna do klasycznych - obie „zasysają” gaz/ciecz ze zbiornika:

Silnik obraca oś z tarczą. Na dysku zamontowanych jest wiele ostrzy/płytek, które są mocno dociśnięte do ścianek obudowy, w której są zamontowane. Łopatki tworzą szczelne komórki wewnątrz pompy. Ogniwo takie napełnia się gazem z pojemnika. Silnik obraca koło, a kolejna komora zamyka rurę wlotową. Łopatki wypychają część gazu z ogniwa w stronę rury wylotowej. Gaz zajmuje całą objętość od ostrza do zaworu rurki. Łopatki nadal się obracają - objętość maleje, ciśnienie wzrasta. Gaz naciska na zawór, otwiera go i uchodzi. Z powodu różnicy ciśnień pojawia się kondensacja.

Jak działają membranowe pompy próżniowe?

Zasada działania pomp membranowych opiera się na zmianie objętości przestrzeni. Wykorzystuje się do tego elastyczne membrany.

Korpus pompy posiada jedną lub dwie komory robocze. Wyposażone są w elastyczną membranę oraz dwa drążki - górny i dolny. Kiedy membrana zostanie „zassana” do wewnątrz, ciśnienie w uszczelnionej przestrzeni maleje. Z tego powodu dolny pręt - kula lub zawór - unosi się, odcinając dopływ gazu. Gaz z wypompowanego zbiornika wypełnia otwartą przestrzeń.Następnie membrana rozszerza się i zaczyna wywierać nacisk na gaz. Dolny pręt odcina dopływ gazu, a górny pręt otwiera się pod wysokim ciśnieniem. Z górnego pręta gaz przepływa do rury wylotowej. Następnie ponownie opróżnia się membranę, pojemnik napełnia się powietrzem, które rozszerza się, wypychając je przez górny pręt do rurki. Cykl się powtarza.

Jak działają śrubowe pompy próżniowe

Śrubowe pompy próżniowe składają się z pary „gwintowanych” śrub w uszczelnionej obudowie. Śrubowe pompy próżniowe mają dwie rury wlotowe i wylotowe gazu. Gaz przechodzi przez nie i wchodzi do szczelnej obudowy za pomocą dwóch śrub mocno dociśniętych do ścian i siebie. Pomiędzy nimi jest przestrzeń, którą zajmuje gaz. Przestrzeń tę ograniczają „gwinty” jednej ze śrub. Gdy silnik zacznie obracać śruby, ich „gwinty” tworzą wspólną komorę/ogniwo. Przestrzeń ta zostaje wypełniona gazem, po czym „nić” blokuje wejście do komory. Zatem gaz przemieszcza się wzdłuż całej śruby do rurek wylotowych. Jest także wypychany z nich przez „nić”. Oznacza to, że gaz przepływa przez uszczelnione ogniwa pomiędzy „gwintami” śrub i wypychają go z pompy.