تعتبر مضخة التفريغ نوعًا واحدًا من المعدات ، تُستخدم لإنشاء فراغ داخل الحاوية المغلقة. تم استخدام المضخة الأولى في المختبر. هناك أنواع مختلفة من المضخات متوفرة بميزات مختلفة مرتبطة بهذه التقنية. لقد أفسدت الأبحاث الجديدة في مجال العلوم والتكنولوجيا الإجراء بشكل خاص تطبيقات صناعية يسمى السيارات ، وأنظمة الصرف الصحي ، والصناعات الدوائية ، والعمليات الصناعية ، إلخ. وبناءً على هذه الأساليب ، يتم فصلها إلى إزاحة موجبة ، وريشة دوارة ، وحلقة سائلة ، ومضخات انحباس ، ونقل جزيئي ، إلخ
ما هي مضخة التفريغ؟
مضخة التفريغ هي نوع واحد من الأنظمة المستخدمة لتقليل ضغط السائل ، مقارنة بالضغط المحدود ، ويتم الوصول إليها من خلال نظام تفريغ يستخدم بشكل متكرر لسحب الهواء الزائد وعناصره. المواد المتفاعلة الزائدة غير الضرورية تقلل من نقطة الغليان ، وما إلى ذلك. في العديد من الصناعات التنموية ، يتغلب القلق على درجة الهجرة المطلوبة. تصنف هذه المضخات إلى أنواع مختلفة وتستخدم في عمليات مختلفة حسب المتطلبات المختلفة لمستويات الفراغ والإزاحة.
مضخة فراغ
تعتمد كفاءة مضخة التفريغ بشكل أساسي على معلمات مختلفة مثل سرعة الضخ والإنتاجية. عامل البعد لكليهما يختلفان. حتى أن بعض الشركات تحسب قدرة المضخة من حيث قدرة الشفط والقدرة على إنتاج الفراغ بالزئبق.
كيف يعمل؟
تعمل مضخة التفريغ على إزالة الهواء من النظام المغلق من خلال الشفط لتقليل كثافة الهواء تدريجيًا في المساحة المحدودة بحيث يمكن إنشاء الفراغ. إنه يزيل الهواء في نظام مغلق بسبب تغيير طاقة الجهد الميكانيكي للمحور الدوار إلى طاقة تعمل بالهواء المضغوط.
يصبح مستوى القوة الداخلية داخل الحجم المحفوظ أقل من مستوى البيئة الخارجية. تعتمد كمية الطاقة المتولدة بشكل أساسي على حجم الغاز وإلا يتم التخلص من الهواء واختلاف الضغط المتولد بين الغلاف الجوي الداخلي والخارجي.
أنواع مضخات التفريغ
تتوفر مضخات تفريغ مختلفة ، والوظيفة المشتركة لهذه المضخات ليست سوى إزالة الهواء أو البخار أو الغازات من جهاز مغلق. بشكل عام ، يتم تصنيفها إلى ثلاثة أنواع تتم مناقشتها بالتفصيل أدناه.
أنواع مضخات التفريغ
1). مضخة الإزاحة الإيجابية
تعمل هذه الأنواع من مضخات التفريغ بآلية مثل التي توسع التجويف باستمرار للسماح بتدفق الغازات من غرفة خارجية. ثم يتم فتح التجويف وكذلك تصريف الغازات في الغلاف الجوي. هذه المضخات مفيدة جدًا في إنشاء مكانس كهربائية منخفضة.
2). مضخة نقل الزخم
تُعرف هذه الأنواع من المضخات بالمضخات الجزيئية وتعمل مع السوائل عالية السرعة لتحريك جزيئات الغاز خارج الغرفة قبل فتحها. تستخدم هذه المضخات بشكل أساسي للوصول إلى مكانس عالية ، وتعمل بشكل متكرر مع مضخات الإزاحة المختلفة.
3). مضخة متجددة
تستخدم هذه المضخة أداء دوامة للسائل ويعتمد بناؤها بشكل أساسي على النظرية الهجينة من الطرد المركزي والمضخة التوربينية. بشكل عام ، تشتمل على العديد من مجموعات الأسنان العمودية فوق الجزء المتحرك من جزيئات الهواء المتدفقة داخل الأخاديد الفارغة الثابتة مثل مضخة الطرد المركزي متعددة المراحل.
بمجرد دمج المضخة مع مضخة Holweck ، تصل إلى 1 × 10−5يستنزف mbar مباشرة إلى القوة الجوية. في بعض الأحيان يشار إليها باسم مضخة القناة الجانبية. تستخدم هذه المضخات في قفل الحمولة داخل الصناعات التحويلية لـ أشباه الموصلات العمليات.
يختبر هذا النوع من المضخات من استهلاك الطاقة الهائل مثل 1 كيلوواط مقارنة بالمضخة الجزيئية التوربينية مثل<100W at low-pressure as most power is used to reverse atmospheric force. This can be decreased by almost 10 times with a tiny pump.
4). مضخة الفخ
قد يكون هذا النوع من المضخات عبارة عن مضخة تبريد ، ويستخدم درجة حرارة باردة لضغط الغازات إلى حالة صلبة. تستجيب المضخة الكيميائية بالغازات لإنتاج بقايا صلبة ، وإلا فإن مضخة الأيونات تستخدم مجالات كهربائية صلبة لدفع الأيونات وكذلك الغازات المؤينة إلى ركيزة صلبة. تستخدم وحدة التجميد cryopumping. هذه الأنواع من المضخات هي مضخات الامتصاص ، وتسامي التيتانيوم ، والمضخات غير التبخرية.
مزايا مضخة الفراغ
تشمل مزايا مضخات التفريغ ما يلي.
- تستخدم هذه المضخات لشفط ونقل مخلفات الألغام بشكل آمن.
- هذه لها القدرة على تجنب الانسكاب وكذلك التحكم في قدرة الرائحة لجعل مواد النقل سهلة وآمنة للمواد الصلبة الحيوية.
- الهدف الرئيسي من هذه المضخات هو نقل المواد الخطرة بأمان للحفاظ على البيئة من النفايات السامة.
- إنها تزيل الفاقد بسرعة ومن الصرف المسدود بحيث يمكن توفير الوقت وكذلك يمكن إنجاز المهمة في وقت مبكر.
- تُستخدم في نفاثات الطاقة ، وخزانات القلب ، والأبواب الخلفية التي تعتبر مثالية للاستخدام في مجموعة واسعة من التطبيقات.
عيوب مضخة الفراغ
تشمل عيوب مضخة التفريغ ما يلي.
- قد تتضرر هذه المضخات بسبب رخويات السوائل.
- يجب أن يكون السائل الموجود داخل المضخة وغاز العملية مناسبًا تمامًا لتجنب التلوث.
- يمكن تحديد ضغط شفط المضخة بواسطة بخار السائل داخل المضخة
- نظرًا لضغط بخار سائل مانع التسرب ، يمكن تحديد الفراغ الذي يمكن الحصول عليه عند درجة حرارة التشغيل.
تطبيقات مضخة الفراغ
تشمل تطبيقات مضخة التفريغ ما يلي.
- تُستخدم هذه المضخات في العديد من العمليات الصناعية والعلمية التي تشمل قولبة البلاستيك المعقدة ، والأنابيب المفرغة ، و CRTs ، وتصنيع المصابيح الكهربائية ، ومعالجة أشباه الموصلات ، والحفر الجاف ، وخاصة غرس الأيونات ، وترسيب ALD ، و PVD ، و CVD ، و PECVD في الطباعة الحجرية الضوئية ، إلخ. .
- يستخدم الفراغ لتوفير الدعم للأجهزة الميكانيكية. على سبيل المثال ، يمكن ترتيب هذه المضخة على المحرك في السيارات ذات المحركات الهجينة والديزل.
- يمكن استخدام هذه المضخة للطاقة المكونات لمركبة مثل الفرامل الهيدروليكية ، والمخمدات ، وسائق دواسة الوقود ، وأقفال الأبواب ، إلخ.
- تُستخدم هذه المضخات في الطائرات ، وكثيرًا ما يتم استخدام مصدر الفراغ للتحكم في الجيروسكوبات داخل مجموعة متنوعة من أدوات الطائرة.
- إجمالي خسارة الأجهزة في عطل كهربائي يمكن إيقافها بواسطة لوحة العدادات المصممة بأدوات معينة وأدوات أخرى مدفوعة بالطاقة بواسطة مصدر التفريغ.
هذا كل شيء عن مضخة فراغ وأنواعه. تتضمن تطبيقات هذه المضخات بشكل أساسي التطبيقات العلمية والطبية والصناعية مثل اللب والأسمنت والورق ومحطات الطاقة ومصانع السكر والمواد الكيميائية ومحطات المعالجة والمستحضرات الصيدلانية ، إلخ. إليك سؤال ، ما هي وظيفة الفراغ مضخة؟
