Kuru gazları pompalamak için hangi vakum pompaları çalışır?
Yoğuşmayan gaz karışımının (örneğin hava) pompalanacağı kuru proseslerde, kullanılacak pompa gerekli çalışma basıncı ve dışarı pompalanacak gaz miktarı ile açıkça tanımlanır. Gerekli çalışma basıncının seçimi bu bölümde göz önünde bulundurulur. Gerekli pompanın seçimi, Pompa boyutunun seçilmesi sayfasında ele alınmıştır.
Çeşitli pompaların her biri, özellikle yüksek verimliliğe sahip olduğu karakteristik bir çalışma aralığına sahiptir. Bu nedenle, aşağıdaki ayrı basınç bölgelerinde kullanım için en uygun pompalar açıklanmıştır. Her kuru vakum işlemi için önce hazne boşaltılmalıdır. Bu amaçla kullanılan pompaların, belirli çalışma basınçlarında gerçekleştirilen bir işlem için optimum seçimler olanlardan farklı olması oldukça mümkündür. Her durumda seçim, çalışma sürecinin ağırlıklı olarak meydana geldiği basınç bölgesi dikkate alınarak yapılmalıdır.
Kaba vakum (1013 - 1 mbar)
Döner pompaların normal çalışma aralığı 80 mbar'ın altındadır. Daha yüksek basınçlarda bu pompalar çok yüksek güç tüketimine sahiptir (bkz. Şekil 2,11) ve yüksek yağ tüketimi. Bu nedenle, gazlar uzun süre boyunca 80 mbar'ın üzerinde pompalanacaksa, özellikle ekonomik nedenlerden dolayı jet pompaları, su halkalı pompalar veya kuru çalışan çok kanatlı pompalar kullanılmalıdır. Döner paletli ve döner pistonlu pompalar, özellikle atmosferik basınçtan 80 mbar'ın altındaki basınçlara kadar hazneleri pompalamak için uygundur, böylece düşük basınçlarda sürekli olarak çalışabilirler. 40 mbar'ın altındaki giriş basınçlarında büyük miktarlarda gaz oluşursa Roots pompasının seri olarak bağlanması önerilir. Ardından, ilgili proses için gereken destek pompası hızı için çok daha küçük bir döner kanatlı veya pistonlu pompa kullanılabilir.
Şekil 2,11 Giriş basıncı ve çalışma sıcaklığının bir fonksiyonu olarak döner pistonlu pompanın motor gücü (pompalama hızı 60 m3/sa). Diğer boyutlardaki gaz balast pompaları için eğriler benzerdir.
1 Çalışma sıcaklığı eğri 1 - 89°F (32°C)
2 Çalışma sıcaklığı eğri 2 - 104°F (40°C)
3 Çalışma sıcaklığı eğri 3 - 140°F (60°C)
4 Çalışma sıcaklığı eğri 4 - 194°F (90°C)
5 Adyabatik kompresyon için teorik eğri
6 İzotermik sıkıştırma için teorik eğri
Orta vakum (1 - 10-3 mbar)
Bir vakum kabı sadece orta vakum bölgesindeki basınçlara, belki de difüzyon veya sputter iyon pompaları için gereken destek basıncına kadar tahliye edilecekse, sırasıyla 10 -1 ve 10 -3 mbar'a kadar olan basınçlar için tek ve iki kademeli döner pompalar yeterlidir. Gazların veya buharların sürekli olarak açığa çıktığı ve pompalanması gereken orta vakum prosesleri söz konusu olduğunda uygun pompa tipini seçmek esasen daha zordur. Bu noktada önemli bir ipucu verilebilir. Ulaşılabilir nihai basınca yakın olduğunda, tüm döner pompaların pompalama hızı hızla düşer. Bu nedenle, bu pompaların normal çalışma basıncı bölgesi için en düşük sınır, pompalama hızının hala nominal pompalama hızının yaklaşık %50'si olduğu sınır olmalıdır.
Büyük gaz miktarlarının başlangıcında 1 ile 10 -2 mbar arasında, destek pompaları olarak döner pompalara sahip Roots pompalar optimum pompalama özelliklerine sahiptir. Bu basınç aralığı için, ana çalışma bölgesi 10 -1 mbar'ın üzerindeyse tek kademeli bir döner pompa yeterlidir. 10 -1 ile 10 -2 mbar arasındaysa iki kademeli bir destek pompası önerilir. 10-2 mbar'ın altında, destek pompaları azaldıkça iki kademeli döner pompalarla birlikte tek kademeli Roots pompaların pompalama hızı azalır. Ancak, 10 -2 ile 10 -4 mbar arasında, iki kademeli döner pompalara sahip iki kademeli Roots pompalar (veya seri halinde iki tek kademeli Roots pompa) destek pompaları hala çok yüksek pompalama hızına sahiptir. Tersine, bu basınç bölgesi buhar çıkarıcı pompalar için normal çalışma bölgesidir. Bu basınç bölgesindeki çalışmalar için satın alınabilecek en ekonomik pompalardır. Destek pompaları olarak tek kademeli döner pozitif deplasmanlı pompalar uygundur. Çok az bakım ve valfsiz çalışma uygunsa (yani kısa çalışma döngülerinde küçük kaplar yaklaşık 10-4 mbar'a pompalanacaksa veya büyük kaplar haftalarca gözetimsiz olarak bu basınçta tutulacaksa), destek pompaları olarak iki kademeli döner pompalara sahip yukarıda bahsedilen iki kademeli Roots pompalar uygun kombinasyonlardır. Bu tür bir kombinasyon karşılık gelen buhar çıkarıcı pompası kadar ekonomik çalışmasa da bakım gerektirmeden çok daha uzun süre çalışabilir.
Yüksek vakum (10-3 ila 10-7 mbar)
Difüzyon, sputter iyonve turbomoleküler pompalar tipik olarak 10-3 mbar'ın altındaki basınç aralığında çalışır. İşlem sırasında çalışma bölgesi değişirse, hazneye farklı pompalama sistemleri takılmalıdır. Ayrıca, bir difüzyon pompasının tipik özelliklerini (düşük nihai basınç, yüksek vakum bölgesinde yüksek pompalama hızı) bir buhar çıkarıcı pompasının olağanüstü özellikleriyle (orta vakum bölgesinde yüksek verim, yüksek kritik destek basıncı) birleştiren özel difüzyon pompaları da vardır. Çalışma bölgesi 10-2 ile 10-6 mbar arasındaysa, bu difüzyon pompaları genel olarak özel olarak önerilir.
Ultra yüksek vakum (< 10-7 mbar)
Ultra yüksek vakum bölgesinde basınç üretmek için, sputter iyonve süblimasyon pompalarının yanı sıra turbomoleküler pompalar ve kriyopompalar uygun ön pompalarla birlikte kullanılır. Belirli bir UHV prosesi için en uygun pompa çeşitli koşullara bağlıdır (daha fazla bilgi için yağsız vakum sayfasına bakın).
Vakum Teknolojisinin Temelleri
Vakum pompası temellerini ve proseslerini keşfetmek için "Vakum Teknolojisinin Temelleri" adlı e-Kitabımızı indirin.
Referanslar
- Vakum sembolleri
- Terimler Sözlüğü
- Referanslar ve kaynaklar
Vakum sembolleri
Vakum sembolleri
Pompa tiplerinin ve pompalama sistemlerindeki parçaların görsel bir temsili olarak vakum teknolojisi şemalarında yaygın olarak kullanılan sembollerin sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Vakum teknolojisinde kullanılan ölçüm birimlerine ve sembollerin ne anlama geldiğine ve tarihi birimlerin modern eşdeğerlerine genel bir bakış
Referanslar ve kaynaklar
Referanslar ve kaynaklar
Vakum teknolojisinin temel bilgileriyle ilgili referanslar, kaynaklar ve daha fazla okuma
Vakum sembolleri
Pompa tiplerinin ve pompalama sistemlerindeki parçaların görsel bir temsili olarak vakum teknolojisi şemalarında yaygın olarak kullanılan sembollerin sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Vakum teknolojisinde kullanılan ölçüm birimlerine ve sembollerin ne anlama geldiğine ve tarihi birimlerin modern eşdeğerlerine genel bir bakış
Referanslar ve kaynaklar
Vakum teknolojisinin temel bilgileriyle ilgili referanslar, kaynaklar ve daha fazla okuma
