Πώς λειτουργεί μια αντλία κενού: απλές ερωτήσεις για ειδικούς

Σε αυτό το άρθρο θα μάθετε τι είναι το κενό, τα υπάρχοντα επίπεδα κενού, ποια χαρακτηριστικά να επιλέξετε αντλία κενού, ποια είναι η ταξινόμηση των αντλιών κενού, η αρχή λειτουργίας μιας αντλίας κενού χρησιμοποιώντας το παράδειγμα βίδας, μεμβράνης και πτερυγίου ρότορα μοντέλα.

Το κενό και τα επίπεδα του. Σκοπός της αντλίας κενού

Το κενό είναι η πλήρης απουσία ύλης σε μια περιοχή του χώρου. Ονομάζεται επίσης κενό όταν η πίεση του αερίου στο διάστημα είναι μικρότερη από την ατμοσφαιρική. Υπάρχουν 4 επίπεδα κενού:

1. Μικρό (εκατό πασκάλ ή περισσότερα)
2. Μεσαίο (εκατό έως ένα δέκατο του πασκάλ)
3. Μεγάλο (από το ένα δέκατο έως το ένα δέκατο χιλιοστό του πασκάλ)
4. Υψηλό (λιγότερο από ένα δέκατο χιλιοστό του πασκάλ)

Μια αντλία κενού χρησιμοποιείται για τη δημιουργία διαφορετικών επιπέδων κενού. Όλα λειτουργούν με βάση την αρχή της αναρρόφησης αερίου από ένα δοχείο, μειώνοντας έτσι την πίεση. Πολλοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία μιας αντλίας κενού: η στεγανότητα της σύνδεσης και του δοχείου, το αέριο που αναρροφάται, η ισχύς του εξοπλισμού.

Χαρακτηριστικά αντλίας κενού

Υπάρχουν πέντε βασικά χαρακτηριστικά μιας αντλίας κενού που πρέπει να προσέξετε όταν επιλέγετε:

• Αρχική πίεση
• Τελική πίεση
• Μέγιστο επίπεδο κενού αντλίας
• Εξουσία
• Χρόνος δημιουργίας κενού

Τύποι αντλιών κενού

Οι αντλίες κενού χωρίζονται σε δύο μεγάλες ομάδες - μεταφορά αερίου και ρόφηση. Τα ίδια χωρίζονται σε άλλους τύπους, τύπους. Για παράδειγμα, ανάλογα με τον τύπο κατασκευής διακρίνουν:

1. Μηχανικός
2. Μαγνητική εκκένωση
3. Πίδακας
4. Λοφητικός
5. Κρυογονικό

Παρακάτω θα δούμε τους τρεις πιο δημοφιλείς τύπους αντλιών κενού - μηχανικές αντλίες κενού με περιστροφικό πτερύγιο, με διάφραγμα και βίδες.

Πώς λειτουργούν οι αντλίες κενού με περιστροφικό πτερύγιο;

Η αρχή λειτουργίας των αντλιών κενού με περιστροφικό πτερύγιο είναι παρόμοια με τις κλασσικές - και οι δύο «ρουφούν» αέριο/υγρό από το δοχείο:

Ο κινητήρας περιστρέφει τον άξονα με το δίσκο. Υπάρχουν πολλές λεπίδες/πλάκες εγκατεστημένες στο δίσκο, οι οποίες πιέζονται σφιχτά στα τοιχώματα του περιβλήματος μέσα στο οποίο είναι εγκατεστημένα. Οι λεπίδες σχηματίζουν σφραγισμένες κυψέλες μέσα στην αντλία. Ένα τέτοιο κελί είναι γεμάτο με αέριο από ένα δοχείο. Ο κινητήρας γυρίζει τον τροχό και ένα άλλο στοιχείο κλείνει τον σωλήνα εισόδου. Οι λεπίδες σπρώχνουν ένα μέρος του αερίου στην κυψέλη προς τον σωλήνα εξόδου. Το αέριο καταλαμβάνει ολόκληρο τον όγκο από τη λεπίδα μέχρι τη βαλβίδα του σωλήνα. Οι λεπίδες συνεχίζουν να περιστρέφονται - ο όγκος μειώνεται, η πίεση αυξάνεται. Το αέριο πιέζει τη βαλβίδα, την ανοίγει και διαφεύγει. Λόγω της διαφοράς πίεσης, εμφανίζεται συμπύκνωση.

Πώς λειτουργούν οι αντλίες κενού με διάφραγμα;

Η αρχή λειτουργίας των διαφραγματικών αντλιών βασίζεται στην αλλαγή του όγκου του χώρου. Για αυτό χρησιμοποιούνται εύκαμπτες μεμβράνες.

Το περίβλημα της αντλίας έχει έναν ή δύο θαλάμους εργασίας. Είναι εξοπλισμένα με μια εύκαμπτη μεμβράνη και δύο ράβδους - πάνω και κάτω. Όταν η μεμβράνη «αναρροφάται» προς τα μέσα, η πίεση στον σφραγισμένο χώρο μειώνεται. Εξαιτίας αυτού, η κάτω ράβδος - μια μπάλα ή βαλβίδα - ανεβαίνει, διακόπτοντας την παροχή αερίου. Το αέριο από το δοχείο που αντλείται γεμίζει τον ανοιχτό χώρο.Μετά από αυτό, η μεμβράνη διαστέλλεται και αρχίζει να ασκεί πίεση στο αέριο. Η κάτω ράβδος κλείνει την παροχή αερίου και η επάνω ράβδος ανοίγει υπό υψηλή πίεση. Από την επάνω ράβδο, το αέριο ρέει στον σωλήνα εξόδου. Μετά από αυτό, η μεμβράνη ξεφουσκώνει ξανά, το δοχείο γεμίζει με αέρα και διαστέλλεται, σπρώχνοντάς το μέσω της άνω ράβδου στον σωλήνα. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται.

Πώς λειτουργούν οι βιδωτές αντλίες κενού

Οι βιδωτές αντλίες κενού αποτελούνται από ένα ζεύγος βιδών με σπείρωμα σε ένα σφραγισμένο περίβλημα. Οι βιδωτές αντλίες κενού έχουν δύο σωλήνες εισόδου και εξόδου αερίου. Το αέριο εισέρχεται μέσω αυτών και εισέρχεται σε ένα σφραγισμένο περίβλημα με δύο βίδες που πιέζονται σφιχτά στους τοίχους και η μία στην άλλη. Ανάμεσά τους υπάρχει χώρος, ο οποίος καταλαμβάνεται από αέριο. Αυτός ο χώρος περιορίζεται από τα «σπείρωμα» μιας από τις βίδες. Μόλις ο κινητήρας αρχίσει να περιστρέφει τις βίδες, τα «σπείρωμά» τους δημιουργούν έναν κοινό θάλαμο/κελί. Αυτός ο χώρος είναι γεμάτος με αέριο, μετά το οποίο το "νήμα" εμποδίζει την είσοδο στον θάλαμο. Έτσι το αέριο κινείται κατά μήκος ολόκληρης της βίδας στους σωλήνες εξόδου. Σπρώχνεται επίσης έξω από αυτά από το «νήμα». Δηλαδή, το αέριο κινείται μέσα από σφραγισμένες κυψέλες μεταξύ των «σπειρωμάτων» των βιδών και το σπρώχνουν έξω από την αντλία.