Pompa próżniowa molekularna 3600L/S chłodzona wodą, z paskiem pompy próżniowej, Chiny Custom

Podstawowa wiedza o pompie próżniowej

Pompa próżniowa służy do wytworzenia względnej próżni w zamkniętej przestrzeni. Pompy te usuwają cząsteczki gazu z zamkniętej przestrzeni i wypychają je, pozostawiając częściową próżnię. Mogą być wykorzystywane w wielu zastosowaniach, w tym w medycynie i badaniach laboratoryjnych. W tym artykule omówiono podstawy działania pomp próżniowych, w tym sposób ich działania i materiały, z których są wykonane. Dowiesz się również o typowych zastosowaniach i opłatach.

Jak to działa

Pompa próżniowa to pompa, która usuwa powietrze z określonej przestrzeni. Pompy te dzieli się na trzy typy w zależności od pełnionej funkcji. Pompy wyporowe są stosowane w zakresie niskiej próżni, a pompy wysokiej próżni – w zakresie ultrawysokiej próżni. Wydajność pompy próżniowej zależy od jakości wytwarzanej przez nią próżni.
Pompa próżniowa wytwarza częściową próżnię powyżej ciśnienia atmosferycznego. Prędkość pompy jest proporcjonalna do różnicy ciśnień między atmosferą otoczenia a ciśnieniem bazowym pompy. Należy wybrać ciśnienie bazowe dla konkretnego procesu, a nie najniższe możliwe ciśnienie w systemie.
Pompa spiralna to również rodzaj pompy próżniowej. Ten typ pompy składa się z dwóch spirali, z których wewnętrzna krąży wokół objętości gazu. Następnie spręża gaz spiralnie, aż osiągnie on maksymalne ciśnienie w środku. Spirale wewnętrzna i zewnętrzna są oddzielone polimerową uszczelką, która zapewnia uszczelnienie osiowe między nimi. Prędkość pompowania waha się od 5,0 do 46 m³/h.
Innym rodzajem pompy próżniowej jest pompa śrubowa, która wykorzystuje dwie obracające się śruby w jednej komorze. Śruba w pompie śrubowej jest lewoskrętna, a druga prawoskrętna. Obie śruby nie stykają się ze sobą podczas pracy, co zapobiega zanieczyszczeniu medium. Pompy te charakteryzują się również wysoką prędkością pompowania, niskimi kosztami eksploatacji i niewielkimi wymaganiami konserwacyjnymi.
Pompa próżniowa składa się z kilku części, takich jak wirnik i podstawa. Komponenty te tworzą strefę niskiego ciśnienia. Cząsteczki gazu i wody przedostają się do tej strefy niskiego ciśnienia, gdzie są zasysane do pompy. Pompa również się obraca, zapobiegając wyciekowi cieczy na stronę niskiego ciśnienia.
Główną funkcją pompy próżniowej jest usuwanie cząsteczek gazu z zamkniętej przestrzeni. Dzieje się to poprzez zmianę stanu cząsteczek gazu między wysokim a niskim ciśnieniem. Pompa próżniowa może również generować częściową próżnię. Istnieje kilka rodzajów pomp próżniowych, z których każda jest przeznaczona do wykonywania określonej funkcji, dlatego ważne jest, aby wybrać odpowiedni typ do danego zastosowania.

Materiały do ​​pomp próżniowych

W pompach próżniowych stosuje się dwa główne materiały: metal i polietylen. Metal jest trwalszy, a polietylen tańszy i bardziej elastyczny. Materiały te nie nadają się jednak do pracy pod wysokim ciśnieniem i mogą powodować uszkodzenia. Dlatego, jeśli chcesz zaprojektować pompę wysokociśnieniową, najlepiej jest użyć materiałów metalowych.
Pompy próżniowe są niezbędne w różnych środowiskach przemysłowych i procesach produkcyjnych. Najpopularniejszą pompą próżniową jest pompa wyporowa, która transportuje ładunek gazu od wlotu do wylotu. Główną wadą tej pompy jest to, że może ona generować jedynie częściową próżnię; wyższe próżnie muszą być osiągane za pomocą innych technik.
Materiały stosowane w pompach próżniowych różnią się od pomp o wysokiej i niskiej próżni. Zakresy niskiego ciśnienia wynoszą zazwyczaj poniżej 1 x 10-3 mbar, ale pompy o wysokiej próżni są stosowane do ekstremalnej próżni. Różnią się one również tolerancjami produkcyjnymi, stosowanymi uszczelnieniami, materiałami i warunkami pracy.
Wybór materiału pompy próżniowej zależy od procesu. Zakres próżni i ciśnienie końcowe systemu muszą zostać dokładnie przeanalizowane, aby znaleźć odpowiedni materiał do danego zastosowania. W zależności od przeznaczenia pompy, można zastosować różnorodne materiały, od ceramiki po tworzywa sztuczne. Wybierając materiał pompy próżniowej, należy wziąć pod uwagę jego trwałość i odporność na korozję.
Suche i mokre pompy próżniowe wykorzystują olej do smarowania części wewnętrznych. Zapobiega to zużyciu pompy spowodowanemu korozją. Pompy tego typu są również zalecane do pracy ciągłej i idealnie sprawdzają się w zastosowaniach, w których gaz jest kwaśny lub żrący. Dlatego są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym i spożywczym. Znajdują również zastosowanie w wyparce rotacyjnej i przetwarzaniu związków lotnych.
Pompy wyporowe to najpopularniejszy typ. Działają one poprzez wpuszczanie gazu do komory i odprowadzanie go do atmosfery. Dodatkowo pompy przenoszące pęd, znane również jako pompy molekularne, wykorzystują strumienie cieczy o wysokiej gęstości i dużej prędkości do transportu powietrza i gazów. Pompy te są również wykorzystywane w medycynie.

Typowe zastosowanie

Pompy próżniowe służą do usuwania dużych ilości powietrza i wody z procesu. Są one wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu w celu poprawy wydajności. Na przykład, pompy próżniowe z pierścieniem cieczowym są wykorzystywane w produkcji opakowań do produkcji folii z tworzyw sztucznych o pożądanym kształcie i rozmiarze. Pompy ssące o dużej wydajności są wykorzystywane w przemyśle chemicznym do poprawy właściwości powierzchniowych materiałów i przyspieszenia filtracji.
Istnieją dwie podstawowe zasady działania pomp próżniowych: uwięzienie i przenoszenie gazu. Pompy wyporowe nadają się do niskiego i średniego poziomu próżni, natomiast pompy przenoszące pęd i zatrzymujące nadają się do wysokiego poziomu próżni. Zazwyczaj systemy wysokiego poziomu próżni wykorzystują dwie lub więcej pomp pracujących szeregowo.
Istnieją trzy główne kategorie pomp próżniowych: pierwotne, wspomagające i wtórne. Ich ciśnienie robocze waha się od kilku milimetrów powyżej ciśnienia atmosferycznego. Stosowane są również różne technologie, w tym wyporowe, transferowe i wychwytujące gaz. Pompy te transportują cząsteczki gazu poprzez wymianę pędu. Zazwyczaj uwalniają cząsteczki gazu mniej więcej z taką samą szybkością, z jaką weszły do ​​środka. Po zakończeniu procesu ciśnienie cząsteczek gazu jest nieznacznie wyższe od ciśnienia atmosferycznego. Ciśnienie tłoczenia jest równe najniższemu osiągniętemu ciśnieniu, czyli stopniowi sprężania.
Pompy próżniowe są szeroko stosowane w wielu dziedzinach życia. Można je znaleźć w niemal każdym sektorze przemysłu, w tym w przetwórstwie spożywczym. Na przykład, są wykorzystywane do produkcji kiełbas i innych produktów spożywczych. Ponadto, znajdują zastosowanie w sprężarkach składowisk odpadów i komór fermentacyjnych. Można je również wykorzystać do budowy paneli słonecznych.
Pompy próżniowe smarowane olejem są obecnie najbardziej energooszczędnymi pompami próżniowymi. Pompy te nadają się do różnorodnych zastosowań przemysłowych, w tym liofilizacji i inżynierii procesowej. Pompy te wykorzystują olej jako uszczelniacz i chłodziwo, co czyni je idealnymi do różnorodnych zastosowań. Pompy te są również bardzo wrażliwe na wibracje.
Innym rodzajem pompy próżniowej są pompy turbomolekularne. Pompy te posiadają wiele stopni i skośne łopatki. W przeciwieństwie do pomp mechanicznych, pompy turbomolekularne przetłaczają większe obszary przy wyższych prędkościach pompowania. Ponadto mogą generować ultrawysokie podciśnienie bezolejowe. Co więcej, nie posiadają ruchomych części, co czyni je idealnymi do wysokich ciśnień podciśnienia.

Koszt pompy próżniowej

Roczne koszty konserwacji pomp próżniowych wahają się od $242 do $337. Należy również wziąć pod uwagę zużycie energii przez pompę próżniową, ponieważ zużywa ona energię elektryczną w całym cyklu pracy. Na przykład, silnik elektryczny pompy o mocy 1 KM zużywa 0,55 kW/h, co odpowiada 2200 kWh energii rocznie.
Koszt energii stanowi największą część całkowitego kosztu pompy próżniowej. Zazwyczaj jest on czterokrotnie do pięciokrotnie wyższy niż początkowa cena zakupu. Dlatego wybór bardziej energooszczędnego systemu może obniżyć całkowity koszt posiadania i wydłużyć okres zwrotu z inwestycji. Dla wielu klientów może to być nawet kilka milionów dolarów.
Pompa próżniowa działa poprzez sprężanie gazu w momencie jego wejścia do komory. To wypycha cząsteczki gazu w kierunku spalin. Spaliny są następnie odprowadzane do atmosfery. Specjalna, sprężynowa łopatka uszczelnia komorę pompy, tworząc hermetyczne uszczelnienie. Do smarowania, chłodzenia i uszczelniania wirników stosuje się również specjalnie opracowane oleje.
Pompy próżniowe nie są tanie, ale mają wiele zalet w porównaniu z pompami ssącymi wodę. Jedną z głównych zalet pomp próżniowych jest ich elastyczność i niezawodność. To sprawdzone w branży rozwiązanie, stosowane od lat. Jednak początkowy koszt pompy próżniowej jest wyższy niż koszt aspiratora wodnego.
Jeśli pompa próżniowa ulegnie nieoczekiwanej awarii, koszty jej wymiany mogą być wysokie. Prawidłowa konserwacja może wydłużyć żywotność systemu i zapobiec nieplanowanym przestojom. Nikt jednak nie jest w stanie przewidzieć, kiedy pompa ulegnie awarii, a jeśli tak się stanie, koszty mogą znacznie przekroczyć koszt zakupu nowej pompy. Dlatego inwestowanie w konserwację zapobiegawczą to mądra inwestycja.
Istnieje wiele rodzajów pomp próżniowych, ale nie wszystkie nadają się do tego samego typu zastosowań. Upewnij się, że wybierzesz pompę o mocy wymaganej do danego zadania. Powinna ona również umożliwiać pompowanie różnorodnych próbek.

redaktor przez CX 2023-07-07