Pompă de vid

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Simbol utilizat în mod obișnuit pentru a indica o pompă de vid (sau un compresor).

O pompă de vid este un dispozitiv mecanic utilizat pentru a crea și menține un vid (adică o condiție de presiune mai mică decât presiunea atmosferică); pentru a îndeplini acest scop, pompa de vid elimină gazul conținut în camera de vid la care pompa este conectată prin conducte.

Practic, o pompă de vid este un compresor , deoarece ia un fluid în faza gazoasă de la o presiune mai mică la o presiune mai mare. Diferența, în sensul comun, este că un compresor funcționează la presiune de aspirație constantă, în timp ce pompa de vid funcționează la presiune de aspirație variabilă (descrescătoare) și la presiune de descărcare constantă.

Tipuri de pompe de vid

Pompele de vid pot fi clasificate în trei categorii principale:

  • pompe de deplasare pe perete: astfel de pompe utilizează un mecanism pentru a extinde ciclic o cavitate, pentru a permite curgerea gazului din camera de vid. Odată aspirată, cavitatea este sigilată, gazul comprimat și expulzat în atmosferă. Exemple de astfel de pompe sunt pompele rotative și radacinile .
  • Pompele de transfer de impuls , numite și pompe moleculare , astfel de pompe utilizează jeturi de fluide dense la viteză mare sau lame care se rotesc la viteză mare în așa fel încât să transmită un impuls mare moleculelor de gaz. Exemple de astfel de dispozitive sunt pompele de difuzie și pompele turbomoleculare .
  • Pompele de captare care captează gazele reziduale într-un solid sau pe o suprafață absorbantă. Exemple sunt pompele criogenice , pompele getter și pompele cu ioni .

Pompele cu deplasare pe perete sunt cele mai potrivite pompe pentru vid redus, în timp ce pompele cu transfer de impuls sunt cele mai utilizate în serie cu pompe cu deplasare pe perete (adesea în două trepte) pentru a obține un vid ridicat. În această configurație, pompa de deplasare a peretelui are două scopuri: în primul rând, permite atingerea vidului scăzut în vasul de golit, o condiție necesară pentru a declanșa pompa de transfer de impuls (care nu poate funcționa pornind de la presiunea atmosferică). În al doilea rând, pompa de deplasare a peretelui situată la ieșirea pompei de transfer de impuls elimină moleculele de gaz care se acumulează la ieșirea sa. Pompele capcane sunt utilizate pentru a obține vid ultra-înalt, dar necesită regenerarea periodică a suprafețelor care prind moleculele de gaz. Datorită acestei limitări a timpului de funcționare, acestea sunt utilizate numai pentru vid ultra ridicat.

Caracteristicile pompelor de vid

  • Viteza de pompare : aceasta este măsura cantității de gaz pe care pompa este capabilă să o aspire de la intrare în unitatea de timp. Această cantitate are dimensiunile volumului împărțite la timp. Pompele de transfer și captare a impulsului au o viteză de aspirație care depinde de gazul care trebuie aspirat și, prin urmare, viteza medie depinde de compoziția gazului rezidual din camera de vid.
  • Gama de presiune de funcționare : pentru un anumit interval de presiuni de admisie, pompa are o viteză de aspirație constantă și maximă.
  • Debitul : este viteza înmulțită cu presiunea gazului la intrare. Dacă temperatura este constantă, cu ecuația stării gazelor ideale în vid, această cantitate reprezintă cantitatea de materie transportată de pompă în unitatea de timp. Prin urmare, dacă există o intrare a materiei fie din cauza degazării pereților, fie din cauza pierderilor din sistemul de vid, situația echilibrului dinamic prevede că debitul este egal cu intrarea materiei.

Pentru o valoare mare a presiunilor, viteza de pompare a unei pompe este constantă, dar pe măsură ce presiunea din camera de vid scade, conținutul său de materie scade, ceea ce înseamnă că debitul scade foarte rapid. În același timp, sublimarea materialelor, degazarea pereților și a oricăror găuri continuă să producă materie care trebuie îndepărtată de pompa de vid, aceste cauze contribuind la determinarea vidului final în camera de vid.

Există și alte caracteristici care diferențiază diferitele tipuri de pompe de vid, cum ar fi materialele care le compun, viteza de aspirație, reziduurile de ulei, fiabilitatea, toleranța la praf, vibrațiile, gama de presiuni în care funcționează.

Lista principalelor pompe de vid

Principala distincție care trebuie făcută în modul în care funcționează pompele depinde de tipul de regim (identificat prin numărul Knudsen ) dacă impacturile intramoleculare sunt dominante, acesta se află într-un regim vâscos, în timp ce dacă coliziunile dintre pereți sunt dominante, este în regim molecular.

Pompe primare (regim vâscos)
Pompe secundare (regim molecular)
Ilustrație referitoare la recenzia privind Antliae pneumaticae publicată în Acta Eruditorum din 1715

Utilizări ale pompelor de vid

Pompele de vid sunt utilizate în multe procese industriale și științifice care includ:

  • producția celor mai multe becuri electrice, tuburi termionice și tuburi catodice
  • fabricarea semiconductoarelor
  • în microscopul electronic
  • procese în medicină care necesită supt
  • în procesele de evaporare , în special a filmelor suprapuse.
  • în domeniul auto pentru a crea vidul necesar funcționării unor tipuri de frâne
  • asamblarea sistemelor de condiționare a gazelor frigorifice R407 și R410

În plus, pompele de vid sunt utilizate și pentru mulsul vitelor.

Bibliografie

  • B. Ferrario, Introducere în tehnologia vidului, ediție revizuită de A. Calcatelli, Patron Editore - Bologna (1999)
  • ( EN ) A. Roth, Tehnologia vidului, Elsevier North Holland Inc. (1978)
  • ( EN ) A. Guthrie, Vacuum Technology, John Wiley & Sons (1963)
  • ( EN ) CM Van Atta, M. Hablanian "Aspiratoare și tehnologie de vid", 1991. Rita G. Lerner și George L. Trigg. Enciclopedia Fizicii (ediția a II-a). New York: VCH Publisher. pp. 1330–1334. ISBN 0-89573-752-3

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85141740 · GND (DE) 4127061-7 · BNF (FR) cb11978674f (data) · NDL (EN, JA) 00.571.072
Inginerie Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie