Bagaimana cara kerja pompa diafragma?

Bagikan lewat

Pompa vakum diafragma adalah pompa perpindahan osilasi. Produk ini termasuk dalam rangkaian pompa vakum transfer gas. Kisaran yang mereka berikan berarti mereka termasuk dalam kategori vakum kasar. Produk ini penting di laboratorium yang hanya memerlukan tekanan beberapa mbar. Hal ini mengarah pada penggunaannya di laboratorium kimia untuk proses farmasi atau medis, di antara aplikasi lainnya.

Cara kerja

Pompa vakum diafragma adalah pompa vakum kompresi kering satu atau beberapa tahap (pompa diafragma dengan hingga empat tahap sedang diproduksi). Di sini, keliling diafragma ditegangkan antara kepala pompa dan dinding casing (Gbr. 2,1). Alat ini digerakkan dengan cara berosilasi menggunakan batang koneksi dan eksentrik. Ruang pemompaan atau kompresi, yang volumenya meningkat dan menurun secara berkala, memengaruhi tindakan pemompaan. Katup diatur sedemikian rupa sehingga selama fase di mana volume ruang pemompaan meningkat, katup terbuka ke saluran masuk. Selama kompresi, ruang pemompaan terhubung ke saluran pembuangan. Diafragma menyediakan segel kedap udara antara ruang roda gigi dan ruang pemompaan sehingga tetap bebas dari oli dan pelumas (pompa vakum kompresi kering). Diafragma dan katup adalah satu-satunya komponen yang bersentuhan dengan media yang akan dipompa. Saat melapisi diafragma dengan PTFE (Teflon) dan saat memproduksi katup saluran masuk dan saluran keluar dari elastomer yang sangat berfluorinasi seperti dalam kasus DIVAC dari Leybold, maka dimungkinkan untuk memompa uap dan gas agresif. Oleh karena itu, produk ini sangat cocok untuk aplikasi vakum di laboratorium kimia.

Gambar 2,1 Skematik desain tahap pompa diafragma.

1) Tutup casing 2) Katup 3) Tutup 4) Cakram diafragma 5) Diafragma 6) Cakram penyangga diafragma 7) Batang penghubung 8) Cakram eksentrik

Keunggulan pompa diafragma

Baru-baru ini, pompa diafragma menjadi semakin penting, terutama karena alasan lingkungan. Produk ini merupakan alternatif untuk pompa vakum jet air, karena pompa diafragma tidak menghasilkan air limbah. Secara keseluruhan, pompa vakum diafragma dapat menghemat hingga 90% biaya pengoperasian dibandingkan dengan pompa jet air. Dibandingkan dengan pompa rotary vane, ruang pemompaan pompa diafragma sepenuhnya bebas dari oli. Secara desain, tidak diperlukan seal poros yang direndam oli.

Batasan pompa Diaphragma

Karena kemampuan deformasi elastis diafragma yang terbatas, hanya kecepatan pemompaan yang relatif rendah yang diperoleh. Dalam kasus prinsip pemompaan ini, volume tetap berada di titik mati atas - yang disebut "ruang mati" - dari mana gas tidak dapat dipindahkan ke saluran pembuangan. Jumlah gas yang tersisa pada tekanan gas buang mengembang ke dalam ruang pemompaan yang mengembang selama stroke isap selanjutnya sehingga mengisinya, sehingga semakin berkurang jumlah gas baru yang mengalir saat tekanan isap berkurang. Oleh karena itu, efisiensi volumetrik terus memburuk karena alasan ini. Pompa vakum diafragma tidak mampu mencapai rasio kompresi yang lebih tinggi daripada rasio antara "ruang mati" dan volume maksimum ruang pemompaan. Dalam kasus pompa vakum diafragma satu tahap, tekanan akhir yang dapat dicapai adalah sekitar 80 mbar. Pompa dua tahap seperti DIVAC dari Leybold dapat mencapai sekitar 10 mbar (lihat Gbr. 2,2), pompa tiga tahap dapat mencapai sekitar 2 mbar dan pompa diafragma empat tahap dapat mencapai sekitar 5 ·10 ^-1 mbar.

Gambar 2,2 Prinsip pengoperasian untuk pompa diafragma dua tahap. Membuka dan menutup katup, jalur, dan mekanisme pemompaan selama empat fase berikutnya dari putaran batang penghubung (a-d)

Kompatibilitas dengan pompa dan aplikasi lain

Pompa diafragma yang menawarkan tekanan tertinggi yang rendah seperti pompa diafragma tiga kepala dan 4 kepala cocok sebagai pompa cadangan untuk pompa turbomolekuler dengan tahap drag molekuler yang sepenuhnya terintegrasi (pompa turbomolekuler senyawa atau rentang luas). Dengan cara ini, sistem pompa yang benar-benar bebas oli diperoleh, yang sangat penting untuk pengaturan pengukuran yang melibatkan sistem spektrometer massa dan detektor kebocoran. Berbeda dengan pompa rotary vane, kombinasi pompa untuk detektor kebocoran ini menawarkan keunggulan bahwa secara alami tidak ada helium yang terlarut dalam pompa diafragma sehingga sepenuhnya menghindari kemungkinan penumpukan latar belakang helium. Namun, vakum tertinggi untuk pompa rotary vane berlapis oli atau pompa scroll jauh lebih baik daripada pompa diafragma 4 kepala.

Blog & Wiki Pump Types Vacuum Generation Vacuum Fundamentals