Quali sono i principali processi delle pompe per vuoto?
Panoramica dei processi di pompaggio più comuni
La tecnologia del vuoto è affermata nella ricerca e nell'industria dall'inizio del 19° secolo e da allora si sta sviluppando molto rapidamente. Nella ricerca e nella maggior parte dei settori industriali odierni è indispensabile.
Nell'ambito dei numerosi campi di applicazione, il numero di procedure tecniche nei processi sottovuoto è straordinariamente ampio. Questi non possono essere descritti nell'ambito di questa sezione, poiché i calcoli di base in questa sezione riguardano principalmente il processo di pompaggio, non il processo che ha luogo nel sistema evacuato. Esempi di processi importanti nella tecnologia del vuoto e negli intervalli di pressione in cui questi processi si svolgono principalmente sono riportati nei diagrammi (Figure 2.71 e 2.72).
Fig 2.71 Intervalli di pressione (p < 1.000 mbar) dei metodi analitici fisici e chimici
Fig 2.72 Intervalli di pressione dei processi industriali sottovuoto
In generale, l'operazione di pompaggio per questi processi può essere suddivisa in due categorie: procedure per vuoto a secco e a umido, ovvero in processi in cui non devono essere pompate quantità significative di vapore e in quelli in cui si formano vapori (per lo più acqua o organici).
Le distinzioni tra le due categorie sono qui descritte brevemente:
I processi a secco funzionano principalmente in un intervallo di pressione stretto e limitato.
Il sistema viene solitamente evacuato a una pressione caratteristica adeguata prima dell'inizio del processo di lavoro effettivo. Questo accade, ad esempio, negli impianti di rivestimento a evaporazione, saldatura a fascio di elettroni ed estrazioni di cristalli, negli acceleratori di particelle, negli spettrometri di massa, nei microscopi elettronici e altri ancora.
Inoltre, ci sono processi a secco in cui il degasaggio sottovuoto è il vero processo tecnico. Questi includono lavori in forni a induzione e ad arco, impianti di degasaggio dell'acciaio e impianti per la produzione di metalli puri e tubi elettronici.
Accanto a questi abbiamo processi nel vuoto basso come il bloccaggio con il vuoto, la formatura o il trasporto, in cui viene mantenuto un determinato corridoio di pressione, ad esempio mediante un volume di accumulo.
I processi a umido consistono principalmente in un'operazione di lavoro prescritta che copre un intervallo di pressione più ampio.
Ciò è particolarmente importante nell'essiccazione di materiali solidi. Se, ad esempio, i lavori vengono eseguiti prematuramente a una pressione troppo bassa, le superfici esterne si asciugano troppo rapidamente. Di conseguenza, il contatto termico con l'umidità da evaporare viene compromesso e il tempo di essiccazione aumenta notevolmente. Rientrano in questa categoria prevalentemente i processi che vengono eseguiti negli impianti di essiccazione, impregnazione e liofilizzazione.
Nella rimozione del vapore acqueo dai liquidi o nella loro distillazione, in particolare nelle colonne di degasaggio, negli impianti di riempimento sottovuoto e di stampaggio di resine, nonché nella distillazione molecolare, è importante la ottenere una superficie liquida quanto più ampia possibile. In tutti i processi ad umido è di grande importanza fornire il calore necessario per l'evaporazione dell'umidità.
Le procedure di pompaggio di base sono trattate nelle pagine collegate alla sezione dei processi di pompaggio.
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Classificazioni di processi e impianti tipici per vuoto in base agli intervalli di pressione
Vuoto basso 1.013 mbar - 1 mbar
Ø Afferraggio, sollevamento, confezionamento, essiccazione, distillazione e degasaggio dell'acciaio.
Vuoto medio 1 - 10-3 mbar
Ø Rivestimento per vaporizzazione, forni di distillazione molecolare, liofilizzazione, impregnazione, fusione e colata e forni ad arco.
Vuoto alto 10-3 - 10-7 mbar
Ø Rivestimento a evaporazione, brasatura sottovuoto, spettrometri di massa, produzione di tubi, microscopi elettronici, impianti a fasci di elettroni e acceleratori di particelle.
Vuoto ultra alto: < 10-7 mbar
Ø Fusione nucleare, anelli di stoccaggio per acceleratori, ricerca spaziale e fisica delle superfici.
Fondamenti della tecnologia del vuoto
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Riferimenti
- Simboli del vuoto
- Glossario delle unità
- Riferimenti e fonti
Simboli del vuoto
Glossario dei simboli comunemente utilizzati negli schemi della tecnologia del vuoto come rappresentazione visiva dei tipi di pompe e delle parti dei sistemi di pompaggio
Glossario delle unità
Panoramica delle unità di misura utilizzate nella tecnologia del vuoto e dell'importanza dei simboli, nonché degli equivalenti moderni delle unità storiche
Riferimenti e fonti
Riferimenti, fonti e ulteriori letture riguardanti la i fondamenti della tecnologia del vuoto
