Отримання вакууму та класифікація вакуумних насосів

У основу отримання вакууму можуть бути покладені два принципи: перший(механічний) — видалення газу з відкачуваної посудини за межі вакуумної системи, другий(фізико-хімічний) — зв’язування газу у вакуумній системі.

Перший принцип реалізований в газопереміщуючих насосах. Переміщення маси газу можна проводити періодично, окремими порціями і безперервно. Для видалення порції газу необхідно ізолювати в робочій камері насоса певний об'єм газу, перемістити його від вхідного патрубка насоса до вихідного, стиснути в процесі переміщення до тиску, більшого, ніж тиск у вихідному перерізі насоса, і виштовхнути газ за межі насоса. Вакуумні насоси, які відкачують газ окремими порціями в результаті періодичної зміни об'єму і положення робочої камери, називаються об'ємними вакуумними насосами. Об'ємними вакуумними насосами є тільки механічні насоси, тобто такі, відкачувальна дія яких обумовлена переміщенням газу унаслідок механічного руху робочих частин насоса.

Для безперервного видалення нейтральних молекул газу необхідно мати тіло, яке постійно захоплювало б і переміщало газ. Таким тілом може бути безперервна рухома тверда поверхня або струмінь рідини, пари або газу. При зіткненні з рухомою твердою поверхнею і в результаті внутрішнього тертя молекули газу набувають переважного напряму руху. Механічні насоси відкачувальна дія яких заснована на захопленні газу, що видаляється, безперервно рухомими твердими поверхнями, отримали назву молекулярних, оскільки рухомі частини насоса впливають на окремі молекули.

Вакуумні насоси, в яких реалізується другий принцип створення вакууму, отримали назву сорбційних насосів. Газ в сорбційних насосах може зв'язуватися гетером (гетер — речовина, вживана для хемосорбції газів у вакуумних системах), а також сорбуватися і конденсуватися на охолоджуваній поверхні.

У залежності від ступеня отримання граничного вакууму вакуумні насоси поділяють:

-форвакумні насоси (10⁵- 1Па);

- насоси середнього вакууму(1-10^-2 )

-високовакуумні насоси (10^-2-10^-5 Па);

-надвисоковакуумні насоси (P<10^-5 Па).

За класифікацією, основаною на використанні фізичних законів, покладених в основу роботи вакуумні насоси поділяють на групи:

1. Насоси, робота яких основана на використанні закону Бойля-Маріотта (механічні насоси для об’ємної відкачки газів);

2. Насоси, робота яких основана на використанні явища внутрішнього тертя;

3. Молекулярні насоси (механічні та дифузійні);

4. Насоси, принцип роботи яких оснований на явищі іонізації газів;

5. Насоси, робота яких основана на принципі фізико-хімічного зв’язування газів (іонно-сорбційні, магніторозрядні, сорбційні, конденсаційні (кріогенні) насоси).

Класифікація вакуумних насосів за принципом дії приведена на рис.1.

Рис. 2.1. Класифікація вакуумних насосів

Дата добавления: 2015-07-20