ایده آل وکیوم | Ideal Vacuum

همه چیز درباره خلا ء

پمپ دیفیوژن

همانطور که اشاره شد فشار نهایی قابل وصول با پمپهای مکانیکی mbar 1E-3 می باشد. لذا جهت دستیابی به فشار های پائین تر از پمپهای غیر مکانیکی استفاده می شود که یکی از انواع آن پمپ دیفیوژن (پمپ بخار) می باشد. در این پمپ عمل پمپاژ بوسیله راندن مولکولهای گاز به سمت دهانه خروجی بوسیله ممنتم حاصل از بخار روغن ، انجام می گیرد.

این پمپ ها اساسا شامل یک بدنه استوانه ای یا در برخی موارد خمره ای شکل می باشند که بوسیله جریان آب دیواره آن در هنگام کارکرد پمپ ، همواره خنک می شود.(در پمپهای کوچک این عمل بوسیله جریان هوا حاصل از فن انجام می گیرد.) در داخل این بدنه استوانه ای شکل یک فواره چتر مانند قرار دارد که معمولا دارای ۳ طبقه می باشد .(مطابق شکل الف).

در کف این بدنه استوانه ای شکل یک هیتر قرار دارد که وظیفه گرم کردن و رساندن روغن داخل پمپ را به دمای جوش دارد.که مقدار ظرفیت گرمایی آن متناسب با حجم روغن درون پمپ طراحی می شود بطوریکه اگر مقدار روغن درون پمپ کمتر از مقدار تعیین شده باشد در اثر گرمای زیاد روغن می سوزد و اگر بیشتراز مقدار تعیین شده باشد روغن جوش نخواهد آمد و عملا پمپ بازدهی نخواهد داشت.

در اثر گرم شدن روغن درون پمپ که معمولا بین ۱۵ تا ۳۰ دقیقه طول می کشد روغن درون پمپ به بخار تبدیل می شود و به سمت بالا جریان می یابد. سپس از فواره های ایجاد شده در قسمت داخلی پمپ خارج کشته و به سمت دیواره جریان می یابد. مولکولهای گازی که با جریان مذکور برخورد می کنند، یک ممنتم قابل ملاحظه را دریافت می دارند.

پمچ دیفیوژن

شکل الف : نمای برش خورده از پمپ دیفیوژن

پمپ دیفیوژن

 در نتیجه این نیرو به سمت دهانه خروجی جاروب می شوند.در نهایت جریان بخار با دیواره برخورد نموده و کندانس می گردد و بصورت مایع در کف پمپ جمع می شود تا فرآیند مجددا تکرار شود.

 توجه به نکات زیر در حین کارکردن با پمپ های دیفیوژن ضروریست:

– با توجه به اینکه روغن استفاده شده در این پمپها در صورتی که در شرایط اتمسفر گرم شود با اکسیژن هوا واکنش داده و از بین می رود ، لذا باید فشار داخلی پمپ قبل از شروع بکار تا مقدار مشخص شده توسط کارخانه سازنده کاهش داده شود. ( معمولا ۶E-2 میلی بار )

– فشار داخلی پمپ همواره هنگام روشن بودن پمپ به میزان اشاره شده در بالا، پائین نگهداشته شود تا جت های روغن درون پمپ بدرستی تشکیل شده و بخارات روغن به درون سیستم نفوذ نکند. معمولا هنگامی که فشار درونی پمپ به محدوده ۰٫۱ الی ۱ mbar برسد (بسته به طراحی پمپ توسط شرکت سازنده) پدیده برگشت روغن آغاز می گردد.

باید توجه داشت که مقدار سرد سازی این پمپها اهمیت زیادی دارد. اگر نرخ سرد سازی کم باشد باعث می شود که بخار بطور کامل کندانس نگرددو پدپده برگشت روغن بداخل سیستم افزایش یابد و راندمان پمپ کاهش یابد. از طرفی اگر سرد سازی زیاد باشد موجب می شود بخار حاصله در برخورد با دیواره گرمای زیادی از دست دهد و به مایعی با دمای پائین تبدیل شود که جهت تبدیل شدن به بخار به انرژی گرمایی و زمان بیشتری نیاز دارد که این امر هم موجب کاهش راندمان پمپ می گردد. در شکل ب  پدیده برگشت بخارات روغن به داخل سیستم و عملکرد نادرست پمپ را مشاهده می کنید.

 پمپ دیفیوژن

شکل ب : پدیده برگشت بخارات روغن

 جهت جلوگیری از برگشت روغن و بالابردن راندمان پمپ و همچنین ایجاد یک خلاء تمیز استفاده از تله سرد بروی دهانه ورودی پمپ توصیه می شود.

امروزه با استفاده از پمپهای دیفیوژن می توان به فشار ۱E-7 میلی بار دست یافت.در صورتی که ازآنها بدرستی استفاده شوند و از روغنهای پیشرفته و تجهیزات جانبی مناسب استفاده شود.

این پمپها با سرعت تخلیه ۱۰الی ۴۵۰۰۰ لیتر بر ثانیه در دسترس می باشند.

فیلم عملکرد پمپ دیفیوژن