2500L / S Roots Vacuum Pump، مضخة السائل المبردة لمصنع فصل الهواء

2500L / S Roots Vacuum Pump، مضخة السائل المبردة لمصنع فصل الهواء

1. الوصف

السلف لمضخة التفريغ كانت مضخة الشفط ، التي كانت معروفة لدى الرومان. تم العثور على مضخات شفط مزدوجة الفعل في مدينة بومبي . كما وصف المهندس الجزري المهندس الجزري مضخات الشفط في القرن الثالث عشر. وقال إن نموذجه كان نسخة أكبر من الشيفونات التي استخدمها البيزنطيون لإطلاق النار اليونانية . ^[2] عادت مضخة الشفط إلى الظهور في أوروبا من القرن الخامس عشر.

بحلول القرن السابع عشر ، تحسنت تصاميم مضخات المياه إلى درجة أنها أنتجت فراغات قابلة للقياس ، ولكن لم يتم فهم ذلك على الفور. ما كان معروفًا هو أن مضخات الشفط لم تكن قادرة على سحب المياه إلى ما وراء ارتفاع معين: 18 ياردة فلورنتين وفقًا لقياس تم أخذه حوالي عام 1635. (إن التحويل إلى أمتار غير مؤكد ، ولكنه سيكون حوالي 9 أو 10 أمتار). الاهتمام بمشاريع الري وتصريف الألغام ونوافير المياه المزخرفة التي خطط لها دوق توسكانا ، لذلك كلف الدوق غاليليو بالتحقيق في المشكلة. أعلن غاليليو اللغز لعلماء آخرين ، بما في ذلك Gasparo Berti الذي قام بتكرار ذلك من خلال بناء أول مقياس للماء في روما في عام 1639. أنتجت بارتي مقياس بيرتي فراغ فوق عمود الماء ، لكنه لم يتمكن من تفسير ذلك. تم إنجاز هذا التطور بواسطة إيفانجيليستا توريشيلي في عام 1643. وبناء على ملاحظات جاليليو ، قام ببناء أول زئبق بارومتر وكتب حجة مقنعة أن الفضاء في الأعلى كان فراغ. كان ذروة العمود آنذاك تقتصر على الحد الأقصى للوزن الذي يمكن أن يدعمه الضغط الجوي ؛ هذا هو الحد من ارتفاع مضخة الشفط . في عام 1654 ، اخترع أوتو فون جويريك أول مضخة فراغ وأجرى تجربته الشهيرة في نصف الكرة الأرضية في ماغدبورغ ، مبينًا أن فرق الخيول لم تستطع فصل جزئين نصفيين تم إخلاء الهواء منهما. قام روبرت بويل بتحسين تصميم Guericke وأجرى تجارب على خواص الفراغ. ساعد روبرت [هوكّ] أيضا [بويل] ينتج هواء مضخة أيّ ساعد أن ينتج الفراغ. ثم انتهت دراسة الفراغ حتى عام 1855 ، عندما اخترع Heinrich Geissler مضخة الإزاحة للزئبق وحقق فراغًا قياسيًا في حوالي 10 باسكال (0.1 تور ). يمكن ملاحظة عدد من الخصائص الكهربائية عند مستوى الفراغ ، وهذا الاهتمام المتجدد بالفراغ. هذا ، بدوره ، أدى إلى تطوير أنبوب فراغ .

في القرن التاسع عشر ، صمم نيكولا تيسلا جهازًا يحتوي على مضخة Sprengel لتوفير درجة عالية من الإرهاق.

2.type

مضخات يمكن تصنيفها على نطاق واسع وفقا لثلاث تقنيات:

تستخدم مضخات الإزاحة الإيجابية آلية لتوسيع التجويف بشكل متكرر ، والسماح بتدفق الغازات من الغرفة ، وإغلاق التجويف ، وإخراجه إلى الغلاف الجوي. تستخدم مضخات نقل الزخم ، والتي تسمى أيضًا المضخات الجزيئية ، نفاثات عالية السرعة من السوائل الكثيفة أو شفرات دوارة عالية السرعة لضرب جزيئات الغاز خارج الغرفة. تلتقط مضخات الاحتجاز الغازات في حالة صلبة أو كثف. وهذا يشمل الكرايموف ، الحاصلون ، والمضخات الأيونية .

مضخات الإزاحة الإيجابية هي الأكثر فعالية بالنسبة إلى الفراغات المنخفضة. تعتبر مضخات نقل الزخم بالاشتراك مع واحد أو اثنين من مضخات الإزاحة الموجبة هي التكوين الأكثر استخدامًا لتحقيق فراغات عالية. في هذا التكوين ، تخدم مضخة الإزاحة الإيجابية غرضين. أولاً ، يحصل على فراغ تقريبي في الوعاء يتم إخلاؤه قبل استخدام مضخة نقل الزخم للحصول على الفراغ العالي ، حيث لا يمكن لمضخات نقل الحركة البدء في الضخ عند الضغط الجوي. ثانيًا ، تدعم مضخة الإزاحة الموجبة مضخة نقل الزخم عن طريق الإخلاء إلى الفراغ المنخفض لتراكم الجزيئات النازحة في المضخة ذات التفريغ العالي. يمكن إضافة المضخات الفاصلة للوصول إلى المكانس المفرقة ، ولكنها تتطلب تجديدًا دوريًا للأسطح التي تحبس جزيئات الهواء أو الأيونات. وبسبب هذا المتطلب ، يمكن أن يكون وقت التشغيل المتاح قصيرًا بشكل غير مقبول في المكانس الكهربائية المنخفضة والمرتفعة ، مما يحد من استخدامها في المكانس المفرقة. كما تختلف المضخات في التفاصيل مثل التحمل الصناعي ، ومواد الختم ، والضغط ، والتدفق ، والقبول أو عدم قبول بخار الزيت ، وفترات الخدمة ، والموثوقية ، والتسامح مع الغبار ، والتسامح مع المواد الكيميائية ، والتسامح مع السوائل والاهتزازات.

3. مضخة الإزاحة المفرطة

قد يتم توليد فراغ جزئي عن طريق زيادة حجم الحاوية. للاستمرار في إخلاء غرفة إلى أجل غير مسمى دون الحاجة إلى نمو غير محدود ، يمكن إغلاق مقصورة الفراغ بشكل متكرر ، واستنفادها ، وتوسيعها مرة أخرى. هذا هو المبدأ وراء مضخة الإزاحة الإيجابية ، على سبيل المثال مضخة المياه اليدوية. داخل المضخة ، تقوم الآلية بتوسيع تجويف صغير مختوم لتقليل ضغطه تحت ضغط الغلاف الجوي. بسبب فارق الضغط ، يتم دفع بعض السوائل من الغرفة (أو البئر ، في مثالنا) إلى التجويف الصغير للمضخة. ثم يتم إغلاق تجويف المضخة من الغرفة ، وفتح إلى الغلاف الجوي ، وتقلص إلى حجم دقيقة.

تُستخدم أنظمة أكثر تطوراً في معظم التطبيقات الصناعية ، لكن المبدأ الأساسي لإزالة الفراغات الدورية هو نفسه:

• مضخة دوارة دوارة ، الأكثر شيوعًا
• مضخة الحجاب الحاجز ، وتلوث النفط الصفر
• حلقة سائلة مقاومة عالية للغبار
• مضخة المكبس ، فراغ متذبذب
• مضخة التمرير ، أعلى سرعة مضخة الجافة
• مضخة المسمار (10 باسكال)
• مضخة وانكل
• مضخة دوارة خارجية
• منفاخ الجذور ، يسمى أيضا مضخة معززة ، لديه أعلى سرعات ضخ ولكن نسبة ضغط منخفضة
• مضخة الجذور متعددة المراحل التي تجمع بين عدة مراحل توفر سرعة ضخ عالية مع نسبة ضغط أفضل
• مضخة Toepler
• مضخة الفص

إن الضغط الأساسي لنظام مضخة المكبس المغلف بالمطاط والبلاستيك يكون عادة من 1 إلى 50 كيلو باسكال ، في حين أن مضخة التمرير قد تصل إلى 10 باسكال (عندما تكون جديدة) ومضخة دوارة ريشة دوارة مع غرفة معدنية نظيفة وفارغة يمكن أن تحقق بسهولة 0.1 ولاية بنسيلفينيا

تقوم مضخة الفراغ بالإزاحة الإيجابية بتحريك نفس حجم الغاز مع كل دورة ، لذلك تكون سرعة ضخه ثابتة ما لم يتم التغلب عليها عن طريق الدمج.