TIPUS DE BOMBES DE BUIT
Principi de funcionament bàsic d'unBomba de buit industrial
El principi de funcionament bàsic d'una bomba de buit industrial segueix sent el mateix, independentment del tipus de tecnologia.
Les bombes de buit eliminen les molècules d'aire (i altres gasos) de la cambra de buit (o del costat de sortida en el cas d'una bomba de buit superior connectada en sèrie). A mesura que es redueix la pressió a la cambra, l'eliminació de molècules addicionals és cada cop més difícil d'eliminar. Per tant, un sistema de buit industrial ha de ser capaç de funcionar en una part d'un rang de pressió extraordinàriament gran, que normalment varia d'1 a 10.-6Torr / 1,3 a 13,3 mBar de pressió. En investigació i aplicacions científiques això s'amplia a 10-9Torr o més baix. Per aconseguir-ho, s'utilitzen diferents tipus de bombes en un sistema de buit estàndard, cadascuna cobrint una proporció del rang de pressió i funcionant en sèrie de vegades.
Intervals de pressió deSistema de buit industrial
Els sistemes de buit industrial es poden col·locar en els següents grups de rangs de pressió:
Buit brut/baix: 1000 a 1 mbar / 760 a 0,75 Torr
Buit fi/mitjà: 1 a 10-3mbar / 0,75 a 7,5-3Torr
Buit alt: 10-3 a 10-7mbar / 7,5-3a 7,5-7Torr
Buit ultra alt: 10-7a 10-11mbar / 7,5-7 a 7,5-11Torr
Buit alt extrem: < 10-11mbar / < 7,5-11Torr
Els diferents tipus de bombes per a aquests rangs de buit es poden dividir en bombes primàries (de suport), bombes de reforç i bombes secundàries (alt buit): rangs de pressió de buit alt, molt alt i ultra alt.
Hi ha dues categories bàsiques de bombes de buit: les bombes de transferència de gas i les bombes de captació o atrapament.
Bombes de transferència de gas
Les bombes de transferència transfereixen molècules de gas per intercanvi d'impuls (acció cinètica) o per desplaçament positiu. Des de la bomba es descarreguen el mateix nombre de molècules de gas que hi entren i el gas està lleugerament per sobre de la pressió atmosfèrica quan s'expulsa. La relació de compressió és la relació entre la pressió d'escapament (sortida) i la pressió més baixa obtinguda (entrada).
Bombes de transferència cinètica
Les bombes de transferència cinètica utilitzen pales d'alta velocitat o vapor introduït per dirigir el gas cap a la sortida, treballant segons el principi de transferència d'impuls. Aquests tipus de bombes poden aconseguir relacions de compressió elevades a baixes pressions, però normalment no tenen volums segellats.
Desplaçament positiu
Les bombes que funcionen atrapant mecànicament un volum de gas i movent-lo a través de la bomba es coneixen com a bombes de desplaçament positiu. Sovint dissenyat en múltiples etapes en un únic eix d'accionament, el volum aïllat es comprimeix a un volum més petit a una pressió més alta i, finalment, el gas comprimit s'expulsa a l'atmosfera o a la bomba següent. Per proporcionar un buit i un cabal més alts, sovint s'utilitzen dues bombes de transferència en sèrie.
Com s'ha esmentat anteriorment, les bombes de buit de desplaçament positiu s'utilitzen per crear buits baixos. Aquest tipus de bomba de buit, expandeix una cavitat i permet que els gasos surtin fora de l'entorn o de la cambra segellats. Després d'això, la cavitat es tanca i fa que l'esgoti a l'atmosfera. El principi de la bomba de buit de desplaçament positiu és crear un buit ampliant el volum d'un recipient. Per exemple, en una bomba d'aigua manual, un mecanisme expandeix una petita cavitat segellada per crear un buit profund. A causa de la pressió, una mica de fluid de la cambra s'empeny a la petita cavitat de la bomba. Després d'això, la cavitat de la bomba es segella de la cambra, s'obre a l'atmosfera i després es torna a esprémer a una mida de minut. Un altre exemple de bombes de buit de desplaçament positiu és com un múscul del diafragma expandeix la cavitat toràcica, fent que el volum dels pulmons augmenti. Aquesta expansió provoca la creació d'un buit parcial i la reducció de la pressió, que després s'omple per l'aire impulsat per la pressió atmosfèrica. Els exemples de bombes de buit de desplaçament positiu sónbombes de buit d'anell líquidi el ventilador d'arrels que s'utilitzen molt en diverses indústries per crear buit en espais reduïts.
Bombes d'atrapament
Les bombes que capturen molècules de gas a les superfícies dins del sistema de buit, no és sorprenent, es coneixen com a bombes de captura o atrapament. Aquestes bombes funcionen a cabals més baixos que les bombes de buit com les de transferència, però poden proporcionar un buit extremadament alt, fins a 10-12Torr. Les bombes de captació funcionen mitjançant condensació criogènica, reacció iònica o reacció química i no tenen peces mòbils, per la qual cosa creen un buit sense oli.
Aquelles bombes d'atrapament que funcionen mitjançant reaccions químiques, funcionen de manera més eficaç ja que solen col·locar-se dins del recipient on es requereix buit. Les molècules d'aire creen una pel·lícula fina que s'elimina a mesura que el funcionament de la bomba provoca una reacció química a les superfícies internes de la bomba. Les bombes d'atrapament s'utilitzen juntament amb les bombes de buit de desplaçament positiu i les bombes de buit de transferència d'impuls per crear un buit ultra alt.
