Nguyên tắc hoạt động chính của bơm chân không thô Ngày 11 tháng 2 năm 2021
Bơm chân không thô (còn gọi là chân không sơ cấp, chân không sơ cấp) được định nghĩa là những bơm xả khí đến áp suất khí quyển. Chúng cũng được yêu cầu để hỗ trợ bơm phụ hoặc để đạt được điều kiện ban đầu cho hoạt động của chúng. Có hai loại bơm chân không thô:
Bơm ngược chạy khô như bơm xoắn ốc, trục vít và màng.
Bơm kín dầu như bơm cánh quạt xoay.
Trong bài đăng trên blog này, chúng tôi sẽ xem xét các nguyên tắc hoạt động chính của bơm chân không thô thông thường.
Máy bơm màng
Bơm màng hoạt động trong phạm vi chân không thấp và không đạt được tỷ lệ nén cao với một giai đoạn. Chúng có thể tạo ra phạm vi hoạt động tiêu chuẩn từ khí quyển xuống đến phạm vi mbar thấp.
Các bơm chân không thô này sử dụng màng ngăn được di chuyển qua lại bằng thanh. Chuyển động dao động này nén chất lỏng được bơm và kích hoạt van. Khí sau đó di chuyển vào qua van nạp, và khi màng di chuyển trở lại, van đóng lại và khí được điều áp trước khi thoát ra qua van thoát.
Màng ngăn và van thường được làm bằng polytetrafluoroethylene (PTFE), giúp chúng chống ăn mòn và ít bị hư hỏng do hơi nước. Vì bơm màng được thiết kế "khô" nên chúng cung cấp chân không không chứa hydrocarbon. Bơm màng dễ bảo trì và phù hợp để bơm nhiều loại khí và hóa chất trong phòng thí nghiệm. Chúng cũng không sử dụng dầu, nghĩa là chi phí vận hành và bảo trì (thay thế màng) tương đối thấp.
Máy bơm Roots nhiều tầng
Bơm roots nhiều tầng là bơm chân không khô được sử dụng trong các hệ thống chân không thấp, trung bình, cao và siêu cao để tạo ra điều kiện "khô". Chúng kết hợp một loạt các giai đoạn bơm roots để vượt qua các giới hạn chênh lệch áp suất của một giai đoạn bơm roots duy nhất.
Chúng có thể nén áp suất khí quyển xuống dải thấp 10 -2 mbar và là giải pháp bơm khô thay thế cho bơm xoắn ốc (nơi cần bơm không có hạt).
Bơm Roots nhiều tầng có thể bao gồm tối đa tám tầng và sử dụng nhiều bộ rôto (trên một trục chung). Hình dạng của rôto tạo ra nén, do đó mỗi giai đoạn tạo ra áp suất dần dần cao hơn. Bằng cách này, sản phẩm của giai đoạn thấp hơn là "khí cấp" cho giai đoạn cao hơn tiếp theo (nhưng không có bất kỳ van liên kết nào). Chúng nhỏ gọn và ít hoặc không bị hao mòn vì không có bộ phận tiếp xúc. Tuy nhiên, thời gian lắp ráp thường dài hơn và các nhà cung cấp có thể tính phí dịch vụ cao hơn.
Các ion được tạo ra sau đó bombarde tấm catốt titan, và việc bơm các ion phân tử/khí có thể xảy ra thông qua cấy ghép (hấp thụ vật lý). Quá trình phun bom gây ra phún xạ các nguyên tử Titan từ lưới catốt, dẫn đến kết tủa trên bề mặt xung quanh của màng phún xạ. Màng này tạo ra quá trình bơm thông qua hấp thụ (tức là sự hấp thụ hóa học của các phân tử khí).
Bơm xoắn ốc
Bơm xoắn ốc là một trong số ít bơm truyền thống được sử dụng trong các hệ thống thấp (tức là 1000 mbar đến 1 mbar) và trung bình (tức là 1 mbar đến 10 -3 mbar), nhưng hiện nay cũng thường được sử dụng làm bơm trước trong các hệ thống chân không cao và siêu cao (tức là 10 -3 đến 10 -12 mbar).
Bơm xoắn ốc bao gồm hai xoắn ốc hình xoắn ốc đồng quấn trong một vỏ chân không, với một van thoát ở trung tâm của cụm xoắn ốc. Một xoắn ốc được cố định trong khi xoắn ốc còn lại ("quay vòng") di chuyển lệch tâm với xoắn ốc còn lại, không quay. Khí đi vào đầu mở (bên ngoài) của các xoắn ốc và, khi một trong các xoắn ốc quay, bị kẹt giữa các xoắn ốc. Khí sau đó được di chuyển vào trung tâm khi khoảng trống do khí chiếm giữ được "bóp và vận chuyển" giữa hai xoắn ốc.
Khi "cạnh khí" có giới hạn này di chuyển về phía trung tâm, thể tích mà nó chiếm giữ sẽ giảm và khí bị kẹt liên tục bị nén cho đến khi được thoát ra dưới áp suất thông qua một van một chiều ở trung tâm của vỏ. Mặc dù không có bộ phận chuyển động nào trong khoang cần bôi trơn, nhưng gioăng đầu tip PTFE có thể bị hao mòn và cần được thay thế định kỳ.
Bơm cánh quạt xoay
Bơm cánh quạt xoay là bơm dịch chuyển dương ướt, với thuật ngữ "ướt" có nghĩa là bơm sử dụng dầu để làm kín và bôi trơn.
Vì các bơm này hoạt động trong phạm vi áp suất từ khí quyển xuống khoảng 10-4 mbar, chúng được coi là bơm phụ lý tưởng cho mọi loại bơm chân không trung bình và cao. Trong khi hoạt động kín dầu là một nhược điểm đối với một số ứng dụng, việc sử dụng dầu tạo điều kiện cho tỷ lệ nén cao hơn, hành vi làm mát bên trong tốt hơn và đảm bảo bơm chống bụi bẩn, bụi và ngưng tụ.
Trong bơm cánh quạt xoay kín dầu (hoặc cơ chế cánh quạt khô), một rôto lệch được lắp cánh quạt trượt vào và ra khỏi vỏ (tức là tiếp xúc) trong buồng stato. Các cánh quạt xoay và bẫy một lượng khí đi vào qua cổng nạp của bơm, sau đó làm giảm thể tích giữa rôto và stator. Khí nén thu được thoát ra khỏi cổng xả ra khí quyển.
Máy bơm trục vít
Bơm trục vít phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp tạo ra lượng bụi và ngưng tụ đáng kể. Chúng sử dụng rôto trục vít xoay ngược để bẫy khí trong thể tích giữa các trục vít của rôto. Khoảng trống này giảm khi các vít xoay, nén và di chuyển khí về phía cổng thoát khí. Chúng cũng thường được sử dụng làm bơm chân không sơ bộ cho bơm Roots.
Bơm trục vít có nhiều khía cạnh quan trọng: mặc dù có khoảng trống siêu nhỏ giữa hai trục vít xoay, nhưng không có bộ phận tiếp xúc và cũng không cần bôi trơn. Do đó, môi trường được bơm không bị nhiễm bẩn. Hơn nữa, độ mòn quay rất thấp, chúng có khả năng dung nạp cao đối với các hạt, và sử dụng tốc độ bơm cao và áp suất cuối thấp.
Tuy nhiên, chúng ít phù hợp hơn để bơm khí nhẹ và không thể thu nhỏ xuống tốc độ bơm nhỏ. Chi phí vận hành và yêu cầu bảo trì cũng tương đối thấp.
Chọn đúng bơm chân không thô cho ứng dụng của bạn
Bài viết liên quan
