كيف تعمل مضخة التفريغ: أسئلة بسيطة للخبراء

في هذه المقالة سوف تتعرف على ما هو الفراغ، ومستويات الفراغ الموجودة، وما هي الخصائص التي يجب اختيار مضخة التفريغ لها، وما هو تصنيف مضخات التفريغ، ومبدأ تشغيل مضخة التفريغ باستخدام مثال اللولب والغشاء ودوار الريشة عارضات ازياء.

الفراغ ومستوياته. الغرض من مضخة فراغ

الفراغ هو الغياب التام للمادة في مساحة من الفضاء. ويسمى أيضًا بالفراغ عندما يكون ضغط الغاز في الفضاء أقل من الضغط الجوي. هناك 4 مستويات فراغ:

1. صغيرة (مائة باسكال أو أكثر)
2. متوسطة (مائة إلى عُشر باسكال)
3. كبيرة (من عُشر إلى جزء من عشرة آلاف من الباسكال)
4. عالي (أقل من جزء من عشرة آلاف من الباسكال)

يتم استخدام مضخة التفريغ لإنشاء مستويات مختلفة من الفراغ. وجميعها تعمل على مبدأ شفط الغاز من الوعاء، وبالتالي تقليل الضغط. يمكن أن تؤثر العديد من العوامل على تشغيل مضخة التفريغ: مدى إحكام التوصيل والحاوية، وامتصاص الغاز، وقوة الجهاز.

خصائص مضخة فراغ

هناك خمس خصائص رئيسية لمضخة التفريغ التي يجب عليك الانتباه إليها عند الاختيار:

• الضغط الأولي
• الضغط النهائي
• الحد الأقصى لمستوى فراغ المضخة
• قوة
• وقت إنشاء الفراغ

أنواع مضخات الفراغ

تنقسم مضخات التفريغ إلى مجموعتين كبيرتين - نقل الغاز والامتصاص. وتنقسم نفسها إلى أنواع وأنواع أخرى. على سبيل المثال، حسب نوع البناء يتم التمييز بين:

1. ميكانيكي
2. التفريغ المغناطيسي
3. طائرة نفاثة
4. ماص
5. المبردة

أدناه سنلقي نظرة على الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا لمضخات التفريغ - مضخات التفريغ الميكانيكية ذات الريشة الدوارة والحجاب الحاجز والمسمار.

كيف تعمل مضخات التفريغ الدوارة؟

مبدأ تشغيل مضخات التفريغ الدوارة مشابه للمضخات الكلاسيكية - فكلاهما "يمتص" الغاز/السائل من الحاوية:

يقوم المحرك بتدوير المحور بالقرص. هناك العديد من الشفرات/الألواح المثبتة على القرص، والتي يتم ضغطها بإحكام على جدران المبيت الذي تم تركيبها بداخله. تشكل الشفرات خلايا محكمة الغلق داخل المضخة. تمتلئ هذه الخلية بالغاز من الحاوية. يقوم المحرك بإدارة العجلة وتغلق خلية أخرى أنبوب المدخل. تقوم الشفرات بدفع جزء من الغاز الموجود في الخلية نحو أنبوب المخرج. يحتل الغاز كامل الحجم من الشفرة إلى صمام الأنبوب. تستمر الشفرات في الدوران - يتناقص الحجم ويزداد الضغط. يضغط الغاز على الصمام فيفتحه ويخرج. بسبب اختلاف الضغط، يظهر التكثيف.

كيف تعمل مضخات التفريغ الغشائية؟

يعتمد مبدأ تشغيل مضخات الحجاب الحاجز على تغيير حجم المساحة. وتستخدم الأغشية المرنة لهذا الغرض.

يحتوي غلاف المضخة على غرفة عمل واحدة أو غرفتين. وهي مجهزة بغشاء مرن وقضيبين - علوي وسفلي. عندما يتم "امتصاص" الغشاء إلى الداخل، ينخفض ​​الضغط في المساحة المغلقة. ولهذا السبب، يرتفع القضيب السفلي - الكرة أو الصمام - ويقطع إمدادات الغاز. الغاز من الحاوية التي يتم ضخها يملأ المساحة المفتوحة.بعد ذلك، يتوسع الغشاء ويبدأ بالضغط على الغاز. يقوم القضيب السفلي بإغلاق إمداد الغاز، ويفتح القضيب العلوي تحت ضغط مرتفع. من القضيب العلوي، يتدفق الغاز إلى أنبوب المخرج. بعد ذلك، يتم تفريغ الغشاء مرة أخرى، وتمتلئ الحاوية بالهواء، وتتوسع، مما يدفعها عبر القضيب العلوي إلى الأنبوب. تتكرر الدورة.

كيف تعمل مضخات الفراغ اللولبية

تتكون مضخات التفريغ اللولبية من زوج من البراغي "الملولبة" في غلاف مغلق. تحتوي مضخات التفريغ اللولبية على أنبوبين لمدخل ومخرج الغاز. يدخل الغاز من خلالها ويدخل إلى مبيت محكم الغلق بواسطة برغيين مضغوطين بإحكام على الجدران وبعضهما البعض. بينهما مساحة يشغلها الغاز. هذه المساحة محدودة بـ "خيوط" أحد البراغي. بمجرد أن يبدأ المحرك في تدوير البراغي، فإن "خيوطها" تشكل حجرة/خلية مشتركة. تمتلئ هذه المساحة بالغاز، وبعد ذلك يسد "الخيط" مدخل الغرفة. لذلك يتحرك الغاز على طول المسمار بأكمله إلى أنابيب المخرج. كما يتم دفعه خارجًا منهم بواسطة "الخيط". أي أن الغاز يتحرك عبر خلايا محكمة الغلق بين "خيوط" البراغي، فتقوم بدفعه خارج المضخة.