Pompa vakum apa yang berfungsi untuk memompa gas kering?

Bagikan lewat

Untuk proses kering di mana campuran gas non-kondensasi (misalnya udara) akan dipompa, pompa yang akan digunakan secara jelas ditandai dengan tekanan kerja yang diperlukan dan jumlah gas yang akan dipompa. Pemilihan tekanan kerja yang diperlukan dipertimbangkan dalam bagian ini. Pemilihan pompa yang diperlukan ditangani pada halaman Memilih ukuran pompa.
Masing-masing dari berbagai pompa memiliki kisaran kerja karakteristik di mana efisiensinya sangat tinggi. Oleh karena itu, pompa yang paling cocok untuk digunakan dalam masing-masing wilayah tekanan berikut dijelaskan. Untuk setiap proses vakum kering, bejana harus dikosongkan terlebih dahulu. Mungkin saja pompa yang digunakan untuk ini berbeda dari yang merupakan pilihan optimal untuk proses yang dilakukan pada tekanan kerja tertentu. Dalam setiap kasus, pilihan harus dibuat dengan mempertimbangkan secara khusus wilayah tekanan tempat proses kerja terutama terjadi.

Vakum kasar (1013 - 1 mbar)

Kisaran kerja pompa putar yang biasa berada di bawah 80 mbar. Pada tekanan yang lebih tinggi, pompa ini memiliki konsumsi daya yang sangat tinggi (lihat Gbr. 2,11) dan konsumsi oli yang tinggi. Oleh karena itu, jika gas harus dipompa di atas 80 mbar dalam jangka waktu yang lama, gunakan, terutama untuk alasan ekonomis, pompa jet, pompa cincin air atau pompa multi-sayap yang berjalan kering. Pompa rotary vane dan rotary piston sangat cocok untuk memompa bejana dari tekanan atmosfer ke tekanan di bawah 80 mbar, sehingga dapat bekerja secara terus-menerus pada tekanan rendah. Jika sejumlah besar gas muncul pada tekanan saluran masuk di bawah 40 mbar, disarankan untuk menghubungkan pompa Roots secara seri. Kemudian, untuk kecepatan pompa cadangan yang diperlukan untuk proses yang bersangkutan, pompa rotary vane atau piston yang jauh lebih kecil dapat digunakan.

Fig . 2.11 Motor power of a rotary plunger pump (pumping speed 60 m3/h) as a function of intake pressure and operating temperature. The curves for gas ballast pumps of other sizes are similar.

Gambar 2,11 Daya motor pompa plunger putar (kecepatan pemompaan 60 m3/jam) sebagai fungsi tekanan pengisapan dan suhu pengoperasian. Kurva untuk pompa balast gas ukuran lain serupa.

1 Suhu operasi kurva 1 - 89°F (32°C)
2 Suhu operasi kurva 2 - 104°F (40°C)
3 Suhu operasi kurva 3 - 140°F (60°C)
4 Suhu operasi kurva 4 - 194°F (90°C)
5 Kurva teoritis untuk kompresi adiabatik
6 Kurva teoritis untuk kompresi isotermal

Vakum sedang (1 - 10-3 mbar)

Jika bejana vakum hanya akan dievakuasi ke tekanan di wilayah vakum menengah, mungkin tekanan cadangan yang diperlukan untuk pompa difusi atau sputter-ion, pompa putar satu tahap dan dua tahap cukup untuk tekanan hingga 10 ^-1 dan 10 ^-3 mbar, masing-masing. Pada dasarnya, lebih sulit untuk memilih jenis pompa yang sesuai jika proses vakum menengah melibatkan pengembangan gas atau uap secara terus-menerus dan harus dipompa keluar. Petunjuk penting dapat diberikan pada titik ini. Dekat dengan tekanan tertinggi yang dapat dicapai, kecepatan pemompaan semua pompa rotary turun dengan cepat. Oleh karena itu, batas terendah untuk wilayah tekanan kerja normal pompa-pompa ini haruslah pada kecepatan pemompaan yang masih sekitar 50% dari kecepatan pemompaan nominal.

Antara 1 dan 10 ^-2 mbar pada awal sejumlah besar gas, pompa Roots dengan pompa rotary sebagai pompa cadangan memiliki sifat pemompaan yang optimal. Untuk kisaran tekanan ini, pompa putar satu tahap cukup, jika rentang kerja utama berada di atas 10 ^-1 mbar. Jika antara 10 ^-1 dan 10 ^-2 mbar, pompa cadangan dua tahap direkomendasikan. Di bawah 10-2 mbar, kecepatan pemompaan pompa Roots satu tahap dalam kombinasi dengan pompa rotary dua tahap saat pompa cadangan berkurang. Namun, antara 10 ^-2 dan 10 ^-4 mbar, pompa Roots dua tahap (atau dua pompa Roots satu tahap secara berurutan) dengan pompa putar dua tahap karena pompa cadangan masih memiliki kecepatan pemompaan yang sangat tinggi. Sebaliknya, wilayah tekanan ini adalah wilayah kerja biasa untuk pompa ejektor uap. Untuk bekerja di wilayah tekanan ini, pompa ini adalah pompa yang paling ekonomis untuk dibeli. Sebagai pompa cadangan, pompa perpindahan positif putar satu tahap cocok. Jika sangat sedikit pemeliharaan dan pengoperasian tanpa katup yang nyaman (yaitu, bejana kecil dalam siklus pengoperasian singkat harus dipompa hingga sekitar 10-4 mbar atau bejana besar harus dipertahankan pada tekanan ini tanpa pengawasan selama berminggu-minggu), pompa Roots dua tahap yang disebutkan sebelumnya dengan pompa putar dua tahap sebagai pompa cadangan adalah kombinasi yang cocok. Meskipun kombinasi semacam itu tidak bekerja seekonomis pompa ejektor uap yang sesuai, namun dapat beroperasi lebih lama tanpa pemeliharaan.

Vakum tinggi (10-3 hingga 10-7 mbar)

Pompa difusi, sputter-ion, dan turbomolekuler biasanya beroperasi di wilayah tekanan di bawah 10-3 mbar. Jika area kerja bervariasi selama proses, sistem pompa yang berbeda harus dipasang ke bejana. Terdapat juga pompa difusi khusus yang menggabungkan karakteristik umum pompa difusi (tekanan tertinggi rendah, kecepatan pemompaan tinggi di wilayah vakum tinggi) dengan karakteristik luar biasa pompa ejektor uap (throughput tinggi di wilayah vakum sedang, tekanan cadangan kritis tinggi). Jika rentang pengoperasian berada antara 10-2 dan 10-6 mbar, pompa difusi ini umumnya direkomendasikan.

Vakum ultratinggi (< 10-7 mbar)

Untuk produksi tekanan di wilayah vakum ultratinggi, pompa sputter-ion dan sublimasi, serta pompa turbomolekuler dan pompa kriogenik, digunakan dalam kombinasi dengan pompa primer yang sesuai. Pompa yang paling cocok untuk proses UHV tertentu tergantung pada berbagai kondisi (untuk detail selengkapnya, lihat halaman tentang vakum bebas oli ).

Blog & Wiki Pumping processes Vacuum Generation Vacuum Fundamentals