Légszivattyú

Vákuumszivattyú - a gázok vagy gőzök bizonyos nyomásszintig  történő eltávolítására (kiszivattyúzására) szolgáló eszköz (műszaki vákuum ).

A vákuumtechnika fejlődésének története

A vákuumtechnika fejlődésének tudományos szakaszának kezdete 1643 tekinthető, amikor Torricelli először mérte meg a légköri nyomást. 1650 körül Otto von Guericke feltalálja a víztömítéssel ellátott mechanikus dugattyús szivattyút. Különféle rendszerek és élő szervezetek vákuumban való viselkedését tanulmányozták. [egy]

Végül a XIX. század második felében. az emberiség a vákuumeszközök és berendezések létrehozásának technológiai szakaszába lépett. Ennek oka a higanydugattyús szivattyú 1862- es feltalálása és a vákuum igénye a születőben lévő villanykörte-iparban. [2] A következő vákuumszivattyúkat találják fel: rotációs (Gede, 1905), krioszorpciós (J. Dewar, 1906), molekuláris (Gede, 1912), diffúziós (Gede, 1913) [3] ; nyomásmérők: kompressziós (G. McLeod, 1874), termikus ( M. Pirani , 1909), ionizációs (O. Buckley, 1916).

A Szovjetunióban a vákuumtechnológia kialakulása egy vákuumlaboratórium megszervezésével kezdődött a leningrádi "Svetlana" üzemben. [4] Megindult az elektronika és a fizika új módszereinek gyors fejlődése.

Működési elvek

A térfogati szivattyúk szivattyúzást végeznek a munkakamra térfogatának időszakos változásai miatt. Főleg előzetes ritkítás ( forevacuum ) előállítására használják. Ezek közé tartozik a dugattyús, folyadék-gyűrű alakú , forgó (forgó). A vákuumtechnológiában a rotációs szivattyúkat használják a legszélesebb körben.

A nagyvákuumú mechanikus szivattyúk közé tartoznak: gőzsugárszivattyúk (gőz-higany és gőz-olaj), turbomolekuláris szivattyúk. A molekuláris szivattyúk szilárd, folyékony vagy gőz alakú, gyorsan mozgó felületről lendületet adnak át gázmolekuláknak. Ide tartoznak a vízsugár, az ejektor , a diffúziós molekulaszivattyúk a szivattyúfelület és a gázmolekulák azonos mozgási irányával, valamint a szilárd felületek és a szivattyúzott gáz egymásra merőleges mozgásával rendelkező turbomolekuláris szivattyúk.

Osztályozás

A vákuumszivattyúkat a vákuum típusa és az eszköz szerint is osztályozzák. A vákuumtechnika által kezelt nyomástartomány a 10 5 és 10 -12 Pa közötti tartományt fedi le . A vákuum mértékét a Knudsen-szám jellemzi, amelyet a gázmolekulák átlagos szabad útjának és a vákuumelem lineáris effektív méretének arányaként definiálunk . a vákuumkamra, a vákuumcső átmérője, a készülék elektródái közötti távolság, a pórusok mérete porózus testekben.

A vákuumszivattyúkat rendeltetésük szerint ultranagyvákuum-, nagyvákuum-, középvákuum- és kisvákuumszivattyúkra, illetve működési elvtől függően mechanikai és fizikai-kémiai szivattyúkra osztják. Hagyományosan a vákuumkészülékek tényleges méreteinek teljes nyomástartománya altartományokra osztható az alábbiak szerint [5] :

nyomás 10 5 ... 10 2 Pa (10 3 ... 10 0 Hgmm). nyomás 10 2 ... 10 -1 Pa (10 0 ... 10 -3 Hgmm). nyomás 10 -1 ... 10 -5 Pa (10 -3 ... 10 -7 Hgmm). nyomás 10 -5 Pa és az alatti (10 -7 ... 10 -11 Hgmm).

Szivattyúk osztályozása tervezés szerint

A vákuumszivattyúkat működési elveik szerint is gázszállító szivattyúkra és gázcsatlakozó szivattyúkra osztják. A gáztranszfer szivattyúk a részecskéket vagy egy bizonyos munkatérfogaton keresztül szállítják (dugattyús szivattyúk), vagy úgy, hogy mechanikai lendületet adnak át a részecskéknek (ütközés következtében). Egyes szivattyúk a szállítandó anyag molekuláris áramlását igénylik, mások lamináris áramlást igényelnek . A mechanikus szivattyúkat térfogati és molekuláris szivattyúkra osztják.

Alkalmazás

Egy bizonyos fokú vákuum eléréséhez megfelelő szivattyúkra vagy ezek kombinációjára van szükség. A szivattyú kiválasztását a szivattyú által átengedett gázok típusa és mennyisége, valamint a szivattyú üzemi nyomástartománya és paraméterei határozzák meg. Nincs olyan szivattyú, amellyel a teljes nyomástartományban elfogadható hatásfokkal vákuumot lehetne biztosítani.

Jegyzetek

  1. ↑ V. P. Boriszov (S. I. Vavilov RAS-ról elnevezett Természettudományi és Technológiai Intézet), TALÁLMÁNY, AMELY UTAT ADTA A FELFEDEZÉSEKHEZ 2014. december 5-i archív példány a Wayback Machine -en : 2002-ben volt 400 éve a születés a vákuumszivattyú feltalálója, Otto von Guericke. // AZ OROSZ TUDOMÁNYOS AKADÉMIA KÖZLÖNYE 73. évf., 8. szám, p. 744-748 (2003)
  2. ↑ V. P. Boriszov, A vákuumszivattyú feltalálása és a „Fear of the Void” dogma összeomlása 2014. május 15-i archív példány a Wayback Machine -nél // Természettudomány- és technikatörténeti kérdések, 2002. 4. szám
  3. ↑ * Boriszov V.P. 4. fejezet A modern vákuumtechnika alapjainak kialakulása // Vákuum: a természetfilozófiától a diffúziós szivattyúig. - M. : NPK "Intelvak", 2001.
  4. ↑ "Svetlana": A "Svetlana" Elektronikus Műszerek Leningrádi Egyesületének története - L .: Lenizdat, 1986. - 246 p., ill.
  5. ↑ A vákuum fogalma. Vákuum technológia. // IPM RAS.

Irodalom

Linkek