المعرفة العامة لمضخة الفراغ
Mar 13, 2019| المعرفة العامة للمضخة فراغ
1. طريقة الحصول على فراغ
تُسمى المعدات التي يمكنها تفريغ الغاز من الحاوية المغلقة أو تقليل عدد جزيئات الغاز في الحاوية معدات اقتناء الفراغ أو مضخة التفريغ. في الوقت الحاضر ، تم استخدام طرق مختلفة في تكنولوجيا الفراغ للحصول على وقياس الضغوط التي تتراوح من 105Pa إلى 10-13pa ، حتى 18 طلبًا من حيث الحجم. من الواضح ، أنه من الصعب للغاية الحصول على حالة الغاز في مثل هذه المساحة الواسعة ذات الضغط المنخفض مع نوع واحد فقط من المضخات الفراغية.
في تكنولوجيا اكتساب الفراغ ، هناك طريقتان للحصول على الفراغ في الوقت الحاضر. واحد هو تصريف الغاز مباشرة من الحاوية المغلقة من خلال حركة آلية معينة. والآخر هو امتصاص أو تكثيف جزيئات الغاز على سطح درجات الحرارة المنخفضة بالطرق الفيزيائية والكيميائية. هناك العديد من أنواع المضخات الفراغية التي تصنعها هاتان الطريقتان ، وطرق التصنيف مختلفة. ومع ذلك ، فإن الطريقة الأكثر استخدامًا هي تصنيف مضخات التفريغ وفقًا لمبادئ عملها أو خصائصها الهيكلية. سيتم تغطية هذا في القسم التالي.
2. تصنيف مضخات فراغ
وفقًا لمبدأ العمل في مضخة التفريغ ، يمكن تقسيم مضخة التفريغ بشكل أساسي إلى نوعين ، أي مضخة نقل الغاز ومضخة التقاط الغاز. بما أن تكنولوجيا تطبيق الفراغ في مجال الإنتاج والبحث العلمي لمتطلبات نطاق تطبيق الضغط أكثر وأكثر اتساعًا ، فغالبًا ما تتكون الحاجة من عدة عوامل شائعة بعد استخراج نظام استخراج فراغ مضخة فراغ يمكن أن تلبي متطلبات الإنتاج والعلمية عملية البحث ، لذلك اختيار أنواع مختلفة من مضخة فراغ في ظروف شفط مضخة فراغ أكثر. من أجل الراحة ، من الضروري تصنيف هذه المضخات بالتفصيل وفقًا لمبادئ عملها أو خصائصها الهيكلية. يوصف على النحو التالي:
(1) مضخة نقل الغاز
مضخة نقل الغاز هي نوع من المضخة الفراغية التي يمكن أن تجعل الغاز يتم استنشاقه وتصريفه باستمرار ، وذلك لتحقيق غرض الضخ. هناك نوعان أساسيان من هذه المضخة:
1) مضخة فراغ حجم متغير
المضخة الفراغية المتغيرة السعة هي نوع من المضخة الفراغية التي تستخدم التغيير الدوري لحجم غرفة المضخة لإكمال عملية الشفط والعادم. يتم ضغط الغاز قبل طرده. تنقسم هذه المضخة إلى نوعين متبادلين ودوارين:
(1) مضخة فراغ الترددية: هو استخدام حركة ترددية مضخة مكبس تجويف المضاد ، واستنشاق الغاز ، ضغط والخروج. لذلك ، المعروف أيضا باسم مضخة فراغ المكبس.
المضخة الفراغية الدوارة: هي استخدام مكبس غرفة المضخة للقيام بحركة الدوران واستنشاق الغاز والضغط والخروج. مضخة فراغ دوارة لديه الأنواع التالية:
مضخة فراغ النفط ختم: هو استخدام ختم النفط بين الأجزاء المتحركة من الفجوة ، وتقليل المساحة الضارة لمضخة فراغ سعة دوارة المتغيرة. عادة ما يتم تجهيز هذه المضخة بجهاز الصابورة الهوائية ، وهي تعرف أيضًا باسم مضخة فراغ الصابورة الهوائية. وفقا لخصائصها الهيكلية تنقسم إلى الأنواع الخمسة التالية.
A) مضخة فراغ دوارة دوارة: الدوار مع بعض غريب الأطوار المثبتة في قذيفة مضخة وقذيفة المضخة على سطح السطح الثابت بالقرب من فتحة الدوار مجهزة مع دوارة دوارة (أو أكثر) ، يمكن عندما دوارة دوارة دوارة على طول انزلاقها ذي الفتحة الشعاعية والتلامس مع جدار غلاف المضخة دائمًا ، ريشة دوارة ذات دوران دوار ، يمكن تقسيم تجويف المضخة إلى عدة إزاحة متغيرة.
ب) مضخة تفريغ صمام الشريحة: يتم تثبيت صمام الشريحة خارج الدوار غريب الأطوار. يدور الدوار لدفع صمام الشريحة إلى الانزلاق واللفة على طول الجدار الداخلي لقذيفة المضخة. يمكن أن ينزلق صمام الشريحة في الجزء العلوي من صمام الشريحة في دليل صمام الانزلاق المتأرجح ، وتنقسم حجرة المضخة إلى مجلدين متغيرين.
C) مضخة فراغ دوارة الجزء الثابت: يتم تثبيت دوار غريب الأطوار بالقرب من السطح الداخلي للمضخة في قذيفة المضخة ، ويتم تثبيت دوارة منزلقة شعاعي على اتصال دائم مع سطح الدوار على قذيفة المضخة. عندما يدور الدوار ، يمكن أن تتحرك الدوارة المنزلقة لأعلى ولأسفل لتقسيم غرفة المضخة إلى مجلدين متغيرين.
D) المضخة الفراغية التروية: مجهزة بشكل غريب الأطوار مع دوامة تروسويدية في غرفة المضخة ، وهي تدور على طول الجدار الداخلي لغرفة المضخة وتقسم غرفة المضخة إلى مجلدين مختلفين.
E) مضخة فراغ دوارة دوارة متعددة الحجرات: يتم ترتيب المضخات فراغ دوارة دوارة دوارة متعددة الاستوديوهات المستقلة التي يقودها نفس المحرك بالتوازي في قذيفة مضخة.
(2) مضخة تفريغ جافة: إنها مضخة تفريغ متغيرة الحجم مختومة غير الزيت (أو سائلة).
(3) مضخة فراغ حلقة السائل: مع العديد من شفرات غريب الأطوار الدوار المثبتة في قذيفة المضخة ، عندما تدور ، السائل (عادة الماء أو النفط) في حلقة مضخة السائل متحدة المركز قذيفة ، حلقة السائل وشفرة الدوار شكلت قليلة صغيرة تغيير حجم حجم فترة التغيير ، ويسمى أيضا مضخة دوارة فراغ سعة متغيرة.
(4) مضخة تفريغ الجذور: يتم الاحتفاظ بالمضخة المجهزة بجهتين معاكسين للدوران المتزامن لشكل الشفرة المزدوجة أو الدوار متعدد الشفرات ، بين الدوار ، والجدار ، وجدار قشرة المضخة بين فجوة معينة. هي تنتمي إلى مضخة فراغ دوارة. مضخة الداعم الميكانيكية هي هذا النوع من المضخات الفراغية.
2) مضخة نقل الزخم
تعتمد المضخة على شفرات دوارة عالية السرعة أو نفاثات عالية السرعة لنقل الزخم إلى جزيئات الغاز أو الغاز ، بحيث يكون الغاز مستمرًا من مدخل المضخة إلى المخرج. محددة يمكن تقسيمها إلى الأنواع التالية.
(1) مضخة الفراغ الجزيئي: هو استخدام نقل الطاقة الدوارة عالية السرعة إلى جزيئات الغاز ، بحيث ضغط ، واستنفاد مضخة فراغ. يتعلق الأمر بالأنواع التالية:
المضخة الجزيئية الجر: تم إرسال جزيئات الغاز والحركة عالية السرعة من تصادم الدوار واكتساب الزخم ، إلى التصدير ، وبالتالي ، فهو نوع من مضخة نقل الزخم.
(2) المضخة الجزيئية للتوربينات: المضخة مع قرص مخدد أو دوار بشفرة ، في دوران القرص الثابت (أو الجزء الثابت). السرعة الخطية لمحيط الدوار عالية جداً. المضخة تعمل عادة في حالة التدفق الجزيئي.
(3) المضخة الجزيئية المركبة: هي عن طريق التوربينات والجر من النوع الثاني من سلسلة المضخة الجزيئية لمضخة الفراغ الجزيئية المركبة.
المضخة الفراغية النفاثة: إنها نوع من مضخة نقل الزخم التي تستفيد من انخفاض الضغط في Venturi لإنتاج نفاثة عالية السرعة لنقل الغاز إلى المخرج ، ومناسبة للعمل في حالة التدفق اللزج والتدفق الانتقالي. يمكن تقسيم هذه المضخة إلى ما يلي بالتفصيل:
مضخة فراغ حقن السائل: إلى السائل (عادة المياه) كوسيلة العمل لمضخة فراغ الحقن.
(2) مضخة فراغ حقن الغاز: غاز غير مكثف كوسيط يعمل لمضخة فراغ الحقن.
(3) مضخة فراغ الحقن بالبخار: للبخار (الماء ، الزيت أو الزئبق والبخار الآخر) كوسيلة عمل لمضخة فراغ الحقن.
مضخة الانتشار عبارة عن تدفق بخار عالي السرعة ذو ضغط منخفض (بخار الزيت أو الزئبق) كوسيلة عمل لمضخة التفريغ النفاثة. تنتشر جزيئات الغاز في تيار البخار وترسل إلى المخرج. تكون الكثافة الجزيئية للغاز منخفضة جدًا في التدفق النفاث. يمكن تقسيمه إلى:
(1) مضخة نشر التطهير الذاتي: ضخ الشوائب المتطايرة من السوائل عن طريق النقل الميكانيكي الخاص للتصدير وليس مرة أخرى إلى المرجل في مضخة نشر الزيت.
(2) مضخة الانتشار لنوع التجزيء: تحتوي هذه المضخة على جهاز تجزئة ، بحيث يكون ضغط البخار منخفضًا بخار سائل يعمل في فوهة العمل ذات الفراغ العالي ، وضغط البخار يعمل بخار سائل عالي في فوهة العمل منخفضة التفريغ ، مضخة نشر الزيت متعددة المراحل.
مضخة الانتشار النفاثة: هي مضخة نقل زخم تتكون من فوهة أحادية المرحلة أو متعددة المراحل بخصائص مضخة الانتشار وفوهة أحادية المرحلة أو متعددة المراحل مع خصائص مضخة الفراغ النفاثة في السلسلة. مضخة تقوية الزيت من هذا النوع.
مضخة نقل الأيونات: إنها مضخة نقل الزخم التي تنقل الغاز المؤين إلى المخرج تحت تأثير المجال الكهرومغناطيسي أو الحقل الكهربائي.
2. مضخة التقاط الغاز
هذه المضخة عبارة عن امتصاص لجزيئات الغاز أو تكثيفها على السطح الداخلي للمضخة ، مما يقلل من عدد جزيئات الغاز في الحاوية لتحقيق الغرض من ضخ مضخة فراغ ، وهناك الأنواع التالية.
1) مضخة الامتزاز
إنها تعتمد بشكل أساسي على السطح الكبير للمادة الممتصة (مثل المواد المسامية) من الامتزاز المادي لضخ نوع من مضخة فراغ المجمع.
2) مضخة getter
إنها مضخة فراغية تستخدم أداة التقاط لالتقاط الغاز عن طريق التركيب الكيميائي. المعدن أو السبائك عادة في شكل مقطوع أو فيلم جديد مودعة. مضخة التسامي من هذا النوع.
3) مضخة ايون getter
هو جعل الغاز المؤين من خلال عمل المجال الكهرومغناطيسي أو امتزاز المجال الكهربائي على سطح المادة المستنشقة ، من أجل تحقيق الغرض من ضخ الغاز. ويأتي في عدة أشكال على النحو التالي.
المضخة الأيونية التبخرية: مضخة فراغية يتم فيها امتصاص الغاز المؤين على مادة شفط يتم تساميها (أو تبخرها) بطريقة متقطعة أو مستمرة ويغطيها الجدار الداخلي للمضخة لتحقيق الشفط.
المضخة الأيونية المتلألئة: المضخة عبارة عن امتصاص الغاز المؤين بواسطة الكاثود المتقطع المتقطع من مادة المزج ، من أجل تحقيق الغرض من المضخة الفراغية.
مضخة حرارة منخفضة
مضخة تفريغ تستخدم سطح درجة حرارة منخفضة لفخ الغاز
3. معلمات أداء مضخة فراغ ومجموعة من الاستخدام
معلمات أداء مضخة فراغ
1) الضغط النهائي من مضخة فراغ
وحدة الضغط القصوى للمضخة هي Pa ، والتي تشير إلى أدنى ضغط مستقر عندما تكون المضخة مزودة بغطاء اختبار قياسي عند المدخل وتعمل في ظروف محددة دون إدخال غاز للتشغيل العادي.
2) معدل استخراج مضخة فراغ
وحدة معدل الضخ في المضخة هي m3 / s أو l / s ، مما يشير إلى نسبة تدفق الغاز من خلال غطاء الاختبار وضغط التوازن المقاس في الموقع المحدد لغطاء الاختبار عندما يتم تجهيز المضخة بمعيار غطاء الاختبار ويعمل تحت ظروف محددة. سرعة المضخة.
3) قدرة استخراج مضخة فراغ
وحدة قدرة الاستخراج للمضخة الفراغية هي Pa m3 / s أو Pa l / s. يشير إلى تدفق الغاز مدخل المضخة.
4) بدء ضغط مضخة فراغ
وحدة ضغط بدء مضخة الشفط هي Pa ، والتي تشير إلى الضغط عند بدء تشغيل المضخة دون ضرر ولها تأثير الضخ.
5) مرحلة ما قبل ضغط المضخة
وحدة ضغط مضخة الفراغ هي Pa ، وهي تشير إلى ضغط العادم أقل من جو واحد من الضغط منفذ مضخة فراغ.
6) أقصى ضغط مرحلة ما قبل مضخة فراغ
الحد الأقصى لوحدة الضغط المسبق لمنفذ المضخة الفراغ هو Pa ، والذي يشير إلى الضغط الزائد عن الضغط المسبق الذي يمكن أن يتلف المضخة.
7) أقصى ضغط العمل من مضخة فراغ
الحد الأقصى لوحدة ضغط العمل لمضخة التفريغ هو Pa ، والذي يشير إلى ضغط المدخل المقابل لأقصى كمية من الهواء الذي تم ضخه. عند هذا الضغط ، يمكن أن تستمر المضخة في العمل دون تدهور أو تلف.
8) نسبة الضغط
نسبة الضغط هي نسبة ضغط مخرج المضخة إلى ضغط المدخل لغاز معين.
9) هو معامل
نسبة سرعة الضخ الفعلية في منطقة قناة الضخ إلى سرعة الضخ النظرية المحسوبة على أساس الانصباب الجزيئي.
10) ضخ سرعة معامل
نسبة سرعة الضخ الفعلية للمضخة إلى سرعة الضخ النظرية المحسوبة بواسطة الانصهار الجزيئي في مدخل المضخة.
11) معدل الجزر
وحدة معدل ارتداد المضخة هي g / cm2. يجب الإشارة إلى عندما تعمل المضخة وفقًا لحالة الوصفات ، معدل تدفق الكتلة الذي يمر بمنطقة وحدة مدخل المضخة.
12) كمية المسموح بها من بخار الماء
الوحدة المسموح بها لبخار الماء هي كجم / ساعة ، مما يشير إلى التدفق الشامل لبخار الماء الذي يمكن إزالته بواسطة مضخة صابورة الهواء أثناء التشغيل المستمر في الظروف العادية.
13) الحد الأقصى المسموح به ضغط مدخل البخار
الوحدة القصوى المسموح بها لضغط مدخل البخار هي Pa. وهي تشير إلى الحد الأقصى لضغط مدخل بخار الماء الذي يمكن إزالته بواسطة مضخة الصابورة أثناء التشغيل المستمر في ظل ظروف بيئية طبيعية.
4. نطاق استخدام مضخة فراغ
نظرًا لأن جميع مضخات التفريغ لها نطاق ضغط عمل مختلف وضغط بدء ، لذلك يجب أن يفي اختيار مضخة التفريغ بهذه المتطلبات. يوضح الجدول 3-1 نطاق ضغط العمل وضغط البدء لمضخات التفريغ الشائعة المختلفة للرجوع إليها.
الجدول 3-1 نطاق ضغط العمل وضغط البدء لمضخات التفريغ المشتركة
نوع مضخة فراغ | نطاق ضغط التشغيل (Pa) | بدء الضغط (باسكال) |
مضخة فراغ المكبس مضخة دوارة الريح acuum مضخة فراغ حلقة المياه مضخة فراغ جذور المضخة التوربينية الجزيئية مضخة البخار النفاثة مضخة نشر الزيت مضخة بخار الزيت النفطي مضخة الامتصاص المنخل الجزيئي الاخرق مضخة ايون مضخة التسامي التيتانيوم مضخة الزركونيوم الألومنيوم getter مضخة حرارة منخفضة | 1 × 10 5 - 1.3 × 10 2 1 × 10 5 - 6.7 × 10 -1 1 × 10 5 - 2.7 × 10 3 1.3 × 10 3 - 1.3 1 .3 - 1.3 × 10 -5 1 × 10 5 - 1.3 × 10 -1 1.3 × 10 -2 - 1.3 × 10 -7 1.3 × 10 - 1.3 × 10 - 2 1 × 10 5 - 1.3 × 10 -1 1.3 × 10 -3 - 1.3 × 10 -9 1.3 × 10 -2 - 1.3 × 10 -9 1.3 × 10 - 1.3 × 10 -11 1.3 - 1.3 × 10 -11
| 1 × 10 5 1 × 10 5 1 × 10 5 1.3 × 10 3 1.3 1 × 10 5 1.3 × 10 <> × 10 5 1 × 10 5 6.7 × 10 -1 1.3 × 10 -2 1.3 × 10 1.3 - 1.3 × 10 -1
|
5. مهمة مضخة فراغ في نظام فراغ
نظرًا لأن أداء جميع أنواع المضخات التفريغية يمكن أن يلبي النقطة الشائعة المتمثلة في تفريغ الحاوية ، فلا تزال هناك اختلافات. لذلك ، من المهم للغاية توضيح مهام عمل المضخة في نظام التفريغ. وظائف المضخة في مجالات العمل المختلفة يمكن تلخيصها على النحو التالي
1) المضخة الرئيسية في النظام
المضخة الرئيسية المسماة هي المضخة الفراغية التي تقوم بإفراغ نظام الفراغ الذي يتم ضخه بواسطة الوعاء مباشرة للحصول على درجة الفراغ اللازمة لتلبية المتطلبات التكنولوجية.
2) مضخة ضخ الخام
تشير المضخة الخام إلى نظام التفريغ الناتج عن الضغط الجوي لتقليل ضغط نظام ضخ آخر يمكن أن يبدأ العمل بمضخة تفريغ.
3) مضخة المرحلة الأمامية
مضخة المرحلة الأمامية هي مضخة فراغ تستخدم للحفاظ على ضغط المرحلة الأمامية لمضخة أخرى أقل من الحد الأقصى المسموح به من الضغط
4) مضخة الصيانة
تشير مضخة الصيانة إلى أنه عندما يكون ضخ نظام التفريغ صغيرًا جدًا ، لا يمكن استخدام المضخة الأمامية الرئيسية بفعالية. تحقيقا لهذه الغاية ، في نظام فراغ مع سرعة ضخ أصغر من المضخة الأمامية المساعدة للحفاظ على التشغيل الطبيعي للمضخة الرئيسية أو الحفاظ على مضخة فراغ تم إخلاء الحاوية المطلوبة الضغط المنخفض.
5) مضخة فراغ خشن أو مضخة فراغ منخفضة
تشير مضخة التفريغ الخشنة والمنخفضة إلى مضخة التفريغ التي تعمل في نطاق التفريغ المنخفض أو فراغ الضغط الخام بعد البدء من الجو وتقليل ضغط الحاوية المضخة.
6) مضخة فراغ عالية
تشير مضخة التفريغ العالية إلى مضخة التفريغ التي تعمل في نطاق التفريغ العالي.
7) مضخة فراغ عالية جدا
تشير مضخة التفريغ الفائقة عالية إلى مضخة التفريغ العاملة في نطاق التفريغ الفائق.
8) مضخة معززة
تشير مضخة الداعم عادةً إلى العمل بين المضخة ذات التفريغ المنخفض والمضخة عالية التفريغ ، من أجل تحسين نظام الضخ في نطاق الضغط الأوسط أو تقليل معدل الضخ لمتطلبات مضخة التفريغ في المرحلة الأمامية.
6. نماذج مضخة فراغ ومواصفات طريقة التمثيل
وفقًا لمعايير الصناعة الميكانيكية JB / t7673-95 لجمهورية الصين الشعبية ، تتكون مضخات التفريغ المنزلية المختلفة من جزأين: النوع الأساسي والنوع المساعد ، مع وجود خط أفقي بينهما. نمط التعبير هو 123 - 456. يشير الرقم 123 إلى النموذج الأساسي ويشير 456 إلى النموذج المساعد.
عادة ما يتم تمثيل نماذج مضخة الفراغ المحلية بالأبجدية الصوتية الصينية في الجدول 3-2. إذا كان الحرف بينيين أمام كلمة "2" ، فهذا يعني أن المضخة في هيكل المضخة ذات المرحلتين.
بعض سلسلة من مضخات التفريغ لها درجة هندسية لمعدل الاستخراج. الوحدات هي L / S. هناك 18 درجة ، 0.2 ، 0.5 ، 1 ، 2 ، 4 ، 8 ، 15 ، 30 ، 70 ، 150 ، 300 ، 600 ، 1200 ، 2500 ، 5000 ، 10000 ، 2000 ، 40000. يتم التعبير عن سلسلة مضخة الفراغ في بعض الأحيان من حيث أبعاد مضخة المضخة في "مم". لأن أكثر أنواع المضخات ، يجب أن يشير الاختيار إلى الشركات المصنعة المختلفة لمواصفات المنتج ، في غاية الأهمية.
الجدول 3-2 رموز بينيين الصينية وأسماء مضخات التفريغ شائعة الاستخدام
الشفرة | اسم | الشفرة | اسم |
W | مضخة ترددية | Z | مضخة نشر الزيت النفطي (مضخة معززة بالزيت) |
د | مضخة فراغ مكبس دوارة | S | مضخة التسامي |
X | انزلاق دوارة مضخة فراغ دوارة | LF | مضخة أيون مركبة |
H | · مضخة فراغ الغطاس الروتاري | GL | مضخة الزركونيوم الألومنيوم getter |
ZJ | مضخة فراغ الجذور (مضخة معززة الميكانيكية) | DZ | · الثلاجة cryopump
|
YZ | مضخة فراغ trochoid | DG | مضخة ضخ المبردة |
L | المضخة الأيونية | إذا | · مضخة امتصاص المنخل الجزيئي |
XD | مرحلة واحدة مضخة فراغ ريشة multirotary | SZ | مضخة المياه الدائري |
F | مضخة جزيئية | PS | مضخة المياه النفاثة |
ك | مضخة فراغ نشر النفط | P | مضخة البخار القاذف |
IKS PVD ، لدينا فريق محترف لتصميم تخطيط مضخة الفراغ لآلة طلاء الفراغ PVD ، اتصل بنا الآن ، iks.pvd @ foxmail.com