Temel difüzyon pompası çalışma prensipleri 28 Mayıs 2020
6 MIN READ
Difüzyon pompası çalışma ilkelerinin temellerini bilmek, hangi bölümde olursanız olun veya günlük çalışmalarına ne kadar yakından dahil olursanız olun, şirketin nabzını tutmanın en iyi yoludur. Şirketiniz bunları kullanıyorsa, temel bilgileri bilmek faydalı olacaktır. Örneğin, proses verimsizliklerine karşı korumaya yardımcı olur ve kaliteli bir ürünü nasıl bulacağınızı veya bakımın ne zaman gerektiğini nasıl belirleyeceğinizi bilmenizi sağlar. İşte başlamanıza yardımcı olacak kısa bir giriş.
Difüzyon pompası çalışma prensipleri
Kazan bölümü
Difüzyon pompası yağı, pompanın kazan bölümünde bir buhara dönüştürülür (bkz. şekil 1) ve hassas kontrollü jetler aracılığıyla sonik hıza (buhar olarak) hızlandırılır.
Şekil 1'e bakın. DIJ20 Difüzyon Pompasındaki kazan bölümü.
Yağ buharı "perdesi"
Bu jetler, pompanın tüm çapını kaplayan bir yağ perdesi oluşturmak üzere tasarlanmıştır (bkz. şekil 2).
Genellikle modern difüzyon pompalarının dört veya beş sıkıştırma kademesi vardır, yani sırayla dört veya beş ayrı yağ perdesi bulunur. Her kademe, petrol perdesinin üstündeki gazı yakalar ve petrol perdesinin altından atar ve sonraki her kademede giderek daha kısa perdelere sahip püskürtücüler bulunur. Daha uzun bir perde, üstündeki molekülleri yakalamak için büyük bir yüzey alanı sağlar, ancak perdenin gücünden ödün verir. Başparmağınızı bir bahçe hortumunun ucu üzerinde tutarak püskürtme yaptığınızı hayal edin. Suyun küçük damlacıklara bölünmeden önce bir süre bir tabaka içinde kaldığını fark ediyorsunuz. Aynısı difüzyon pompasındaki yağ perdeleri için de geçerlidir. Perde kırılırsa, altındaki gazın bir kısmı geriye doğru üfleyerek pompalama kaybına neden olur.
Şekil 2'de gösterilmiştir. Yağ Buharı "Perde"
Beş sıkıştırma kademesi
Dolayısıyla, basınç sıkıştırma aşamalarında arttıkça perdeler gittikçe kısalır. Beş kademeli bir pompada son kademe, pompalanan gazları egzoza taşıyan yüksek hacimli, yüksek hızlı bir buhar akışıdır. Beşinci kademe, üstündeki dört kademenin her birindeki karşı basıncı azaltarak yağ perdesinin daha yüksek pompa giriş basınçlarında bütünlüğünü korumasına yardımcı olur.
Şekil 3'e bakın. Beş Sıkıştırma Kademesi
Isı ve iç geometri
Difüzyon pompalarının çalışmasını sağlayan iki ana faktör vardır: ısı ve iç geometri. Çok basit bir çalışma prensibine sahiptir ancak bu iki faktörün altında çalıştığı sıkı kısıtlamalar nedeniyle tasarım ve üretim çok zor olabilir. Daha sıkı jet nozülleri, pompa kazanının daha yüksek basınç ve sıcaklıkta çalışmasına neden olur, bu da daha güçlü bir yağ perdesi oluşturabilir, ancak ısıtıcılar tarafından kazana çok fazla güç beslenirse türbülansa ve performans kaybına daha yatkın hale gelebilir. Jetlerdeki daha geniş açıklıklar kazanın daha düşük basınçta ve sıcaklıkta çalışmasını sağlayabilir ancak daha yüksek yağ buharı akışı sağlamak için daha fazla güç gerektirebilir. Çoğu gazı pompalamada mükemmeldirler, ancak su buharını pompalamakta zorlanırlar. Pompa performansını etkileyen bazı faktörler şunlardır:
Giriş boyutu: tüm yüksek vakum pompalarında pompalama hızının başlıca faktörüdür.
Yağ türü: Farklı uygulamalarda en yüksek vakum ve performansı etkileyen bir dizi farklı özel yağ vardır.
Soğutma suyu: Soğutma suyu bu pompanın ısı döngüsünün bir parçasıdır. Yağı buharlaştırmak için ısı eklemeniz ve ardından pompa aracılığıyla bir sonraki döngü için tekrar yoğuşturmak için ısıyı çıkarmanız gerekir. Pompanın yeterince soğutulması, çalışmayı sağlayabilir veya durdurabilir.
Pompalama hızının verimle karşılaştırılması
Pompalama hızı, çoğu insanın difüzyon pompası üreticileri tarafından yayınlandığını göreceği pompa performansı sayısıdır. Bu bir hacimsel hızdır, yani basınç değiştikçe pompalanan gerçek gaz moleküllerinin miktarı orantısal olarak değişir. Başka bir deyişle, pompa her saniye aynı büyüklükte bir gulp alır, ancak daha düşük basınçlarda daha az gaz molekülü bulunduğundan her gulp daha az konsantre olur. Verimlilik ise kütle akış hızıdır. Her saniyede pompanın girişinden pompanın egzozuna taşınan gaz moleküllerinin sayısını ölçer. Daha yüksek iş hacmine sahip bir pompa, daha yüksek basınçlarda daha fazla pompalama yapacağı ve burada daha fazla gazın çıkarılacağı bir hazneyi her zaman daha hızlı pompalayacaktır. Bu nedenle, sisteminiz için en iyi pompayı belirlemek üzere teknik özelliklere bakarken, verimi karşılaştırdığınızdan emin olun.
Gerçek pompalama hızı ile yayınlanan pompalama hızı karşılaştırması
Birkaç on yıl önce Amerikan Vakum Topluluğu, difüzyon pompalarının pompalama hızını ölçmek için bir standart oluşturdu. Ne yazık ki, bu standardın arkasındaki yöntem, gerçek dünyadaki pompalama hızından yaklaşık %70 daha yüksek bir pompalama hızını hesaplar. Bu nedenle, AVS standardını kullanan tüm difüzyon pompalama hızları 1,7'ye yakın bir faktörle aşırı değerlendirilir.
Daha sonra, difüzyon pompalama hızını ölçmek için ISO (Uluslararası Standartlar Örgütü) adlı uluslararası bir standart oluşturuldu. ISO'nun bu yeni standardı gerçeğe çok daha yakındır, ancak gerçek dünyadaki pompalama hızına göre hala yaklaşık %25 oranında fazla iddia edilmektedir. ISO standardından sapmanın nedeni, bu standarda ilişkin ölçümlerin laboratuvar ortam koşullarında azot gibi tek bir gazla yapılan bir laboratuvarda yapılmasıdır. Gerçek dünyada, pompalanan hazneler genellikle atmosferik havayla doldurulur. Hava, su buharı dahil olmak üzere birçok gaz içerir ve bu da çoğu vakum pompasının hızlı bir şekilde uzaklaştırılmasını zorlaştırır. Tesisinizde yüksek oranda su buharı oluşuyorsa en iyi pompa, molekülleri büyük yüzey alanlarında dondurarak su buharının yoğuşabilir doğasından yararlanan bir kriyogenik pompadır. Ürünlerimiz sayfasındaki kriyojenik vakum pompaları seçeneklerimize göz atın.
Bazen sorularınız temel bilgilerin ötesine geçer. Bunu yaptıklarında en iyisi uzmanlarla konuşmaktır. Aşağıdaki düğmeye tıklayın ve Leybold ekibiyle sohbet edin - size her zaman yardımcı olmaya hazırız!
