Насосы вакуумного типа убирают молекулы воздуха (и прочих газов) из вакуумной камеры (или со стороны выхода в случае намного большего вакуума, подключенного постепенно).
По мере того, как давление в камере уменьшается, удаление дополнительных молекул становится все сложнее. А если вас интересуют вакуумные насосы типа Рутс, переходите на сайт компании Мегатехника.
Стало быть, промышленная вакуумная система должна быть может работать в части чрезвычайно широкого диапазона давлений, в большинстве случаев от 1 до 10-6 Торр / от 1,3 до 13,3 мбар давления. В исследованиях и научных приложениях это значение становится больше до 10-9 Торр или ниже. Для этого в типовой вакуумной системе применяются разные типы насосов, каждый из которых покрывает часть диапазона давления и иногда работает постепенно.
Диапазоны давления промышленной вакуумной системы
Промышленные вакуумные системы можно поделить на следующие группы диапазонов давления:
- Грубый / невысокий вакуум: от 1000 до 1 мбар / от 760 до 0,75 торр
- Тонкий / усредненный вакуум: от 1 до 10-3 мбар / от 0,75 до 7,5-3 торр
- Большой вакуум: от 10-3 до 10-7 мбар / от 7,5-3 до 7,5-7 торр
- Очень высокий вакуум: от 10-7 до 10-11 мбар / от 7,5-7 до 7,5-11 торр
- Чрезвычайно большой вакуум: <10-11 мбар / <7,5-11 торр
Различные типы насосов для этих диапазонов вакуума затем можно разделить на первичные (резервные) насосы, бустерные насосы и вторичные (высокого вакуума) насосы: диапазоны высокого, очень высокого и сверхвысокого вакуума.
Существует две основные категории вакуумных насосов: насосы для перекачки газа и насосы улавливания или улавливания.
Насосы для перекачки газа
Передаточные насосы перемещают молекулы газа либо за счет обмена импульсом (кинетическое действие), либо за счет положительного смещения. Из насоса выходит такое же количество молекул газа, как и в него, а давление газа на выходе немного выше атмосферного. Степень сжатия — это отношение давления выхлопа (на выходе) к наименьшему полученному давлению (на входе).
Кинетические перекачивающие насосы
В кинетических перекачивающих насосах используются высокоскоростные лопасти или вводимый пар для направления газа к выпускному отверстию, работая по принципу передачи количества движения. Эти типы насосов могут достигать высоких степеней сжатия при низких давлениях, но обычно не имеют герметичных объемов.
Насосы, которые работают за счет механического захвата объема газа и его перемещения через насос, известны как поршневые насосы прямого вытеснения. Часто спроектированный в несколько ступеней на одном приводном валу изолированный объем сжимается до меньшего объема при более высоком давлении, и, наконец, сжатый газ вытесняется либо в атмосферу, либо в следующий насос. Для обеспечения более высокого вакуума и расхода два перекачивающих насоса часто используются последовательно.
Как упоминалось ранее, вакуумные насосы прямого вытеснения используются для создания низкого вакуума. Этот тип вакуумного насоса расширяет полость и позволяет газам выходить из герметичной среды или камеры. После этого полость герметизируется и выкачивает ее в атмосферу. Принцип действия вакуумного насоса прямого вытеснения заключается в создании вакуума за счет увеличения объема контейнера. Например, в ручном водяном насосе механизм расширяет небольшую герметичную полость для создания глубокого вакуума. Из-за давления часть жидкости из камеры выталкивается в небольшую полость насоса. После этого полость насоса изолируется от камеры, открывается в атмосферу и затем снова сжимается до минимального размера. Другой пример вакуумных насосов прямого вытеснения — это то, как мышца диафрагмы расширяет грудную полость, вызывая увеличение объема легких. Это расширение приводит к созданию частичного вакуума и снижению давления, которое затем заполняется воздухом, который нагнетается атмосферным давлением. Примерами объемных вакуумных насосов являются жидкостные кольцевые вакуумные насосы и воздуходувки Рутса, которые широко используются в различных отраслях промышленности для создания вакуума в ограниченном пространстве.
