Zasada działania pompy próżniowej

Pompy próżniowe są urządzeniami używanymi w różnych dziedzinach nauki, gdzie kontrola ciśnienia i stworzenie próżni ma istotne znaczenie. W zależności od zastosowania, można wybierać spośród różnych rodzajów pomp, takich jak pompy tłokowe, pompy kręcenia cieczy czy zaawansowane pompy molekularne. Każdy typ pompy działa na zasadzie wykorzystania ruchu, sprężania lub zjawisk dyfuzji w celu usuwania gazów i tworzenia kontrolowanej próżni.

Pompy tłokowe

Jednym z popularnych rodzajów pomp próżniowych są pompy tłokowe. Ich działanie opiera się na ruchu tłoka w cylindrze. Proces rozpoczyna się, gdy tłok zaczyna się poruszać w kierunku cylindra, zmniejszając tym samym objętość wewnętrzną. To powoduje, że ciśnienie wewnątrz cylindra spada, a gazy są wypychane na zewnątrz. Następnie, gdy tłok wraca do początkowej pozycji, otwiera się zawór ssący, a nowa porcja gazu jest wciągana do cylindra. Ten cykl powtarza się, tworząc przepływ gazów i stopniowo obniżając ciśnienie w pompie.

Jedną z zalet pomp tłokowych jest ich zdolność do osiągania wysokiego podciśnienia. Jednakże, mogą być one stosunkowo dużych rozmiarów i generować drgania oraz hałas, co może stanowić wyzwanie w niektórych zastosowaniach.

Pompy rotacyjne

Innym popularnym typem pomp próżniowych są pompy rotacyjne lub pompy olejowe. Ich zasada działania opiera się na wykorzystaniu wirnika, który zanurzony jest w oleju lub innej cieczy roboczej. Gazy zostają wciągnięte do pompy poprzez ssawki, a następnie są sprężane i wypychane na zewnątrz.

W tym rodzaju pomp, olej pełni kilka kluczowych funkcji. Po pierwsze, działa jako uszczelnienie między komorami, co zapobiega przeciekaniu gazów. Po drugie, olej umożliwia usunięcie ciepła wygenerowanego podczas kompresji gazu, co chroni pompę przed przegrzewaniem.

Pompy rotacyjne charakteryzują się stosunkowo wysoką wydajnością, zdolnością do osiągania umiarkowanego podciśnienia oraz stosunkowo cichym działaniem. Niemniej jednak, wymagają konserwacji i regularnej wymiany oleju.

Pompy molekularne

Pompy molekularne są zaawansowanym rodzajem pomp próżniowych, stosowanym głównie do osiągania bardzo niskich ciśnień. Ich zasada działania opiera się na zjawisku dyfuzji molekularnej, gdzie cząsteczki gazu poruszają się w kierunku obszaru o niższym ciśnieniu. Wewnątrz pompy znajdują się wirniki, które przyspieszają ten proces.

Pompy molekularne są efektywne w usuwaniu gazów z atmosfery o dużym ciśnieniu, ale ich wydajność spada wraz ze zmniejszaniem się ciśnienia. Dlatego są często używane jako część układu, w którym pomagają osiągnąć bardzo niskie podciśnienia po uprzednim odsysaniu przez inne rodzaje pomp.