مبدأ ووظيفة مضخات الفراغ
أ مضخة فراغ هو جهاز يستخدم طرقًا ميكانيكية وفيزيائية وكيميائية لاستخراج الغاز من بيئة ذات ضغط أقل من الضغط الجوي وطرده إلى الجو. وظيفته الرئيسية هي تقليل ضغط الغاز داخل غرفة التفريغ لتحقيق مستوى التفريغ المطلوب. وتُستخدم المضخات الفراغية على نطاق واسع في الصناعات مثل الكيماويات والإلكترونيات والمعادن، في عمليات مثل تسريع ترشيح المحاليل، وخفض درجة حرارة التقطير، وتسريع تجفيف المواد الصلبة.
أنواع مضخات الشفط
تشمل الأنواع الشائعة للمضخات الفراغية:
المضخات اللولبية الجافة , المضخات ذات الحلقة المائية , مضخات متناوبة , المضخات ذات الصمام المنزلق , مضخات دوارة ذات دفاعة , مضخات روتز , و المضخات الانتشارية . تُستخدم مضخات مختلفة لأنظمة ضغط مختلفة، وغالبًا ما تُدمج معًا لتلبية احتياجات محددة.
مبدأ عمل المضخات الفراغية
مضخة فراغ حلقة مائية : يقذف الدوار الدوار الماء لتشكيل حلقة مائية، ويتم ضغط حيز السحب تدريجيًا، مما يؤدي إلى طرد الغاز.
شفرة دوارة مضخة فراغ : مضخة مختومة بالزيت، تُستخدم للفراغ المنخفض، وتعمل عن طريق ضغط الغاز بين الشفرات وحالة المضخة ثم تصريفه.
مضخة شفط جذور : مشابهة لمنفاخ الرووتز، حيث يتم سحب الغاز إلى المساحة بين الدوارات، وبدون ضغط، يُصرف مباشرة خارج المضخة.
تطبيقات مضخات الشفط
تلعب مضخات الفراغ دورًا حيويًا في عمليات مختلفة، مثل:
إنتاج كيميائي : تحسين سرعة ترشيح المحاليل، وتقليل درجة حرارة التقطير، ومنع التحلل أثناء التقطير عالي الحرارة.
تجفيف المواد الصلبة : خفض درجة الحرارة لتسريع عملية التجفيف.
مبادلات الحرارة : تسريع تبادل الحرارة بعد إفراغ أنبوب التبريد.
اختيار مضخة فراغ
اختيار مضخة فراغ يعتمد على مستوى الفراغ المطلوب:
مضخات المياه : مناسبة للتطبيقات التي لا تتطلب ضغوطًا منخفضة جدًا.
مضخات الزيت : يمكن أن تحقق فراغًا أقل (مثل 0.133 باسكال) وتُعد مناسبة للتجارب الأكثر دقة.
المضخات الانتشارية : مثالية للتطبيقات التي تتطلب فراغًا عاليًا (أقل من 0.133 باسكال).
تعتمد كفاءة مضخة الفراغ على هيكلها وجودة الزيت. عند استخدام مضخة الفراغ، من المهم اختيار النوع المناسب بناءً على نوع الغاز الذي يتم ضخه لتجنب إتلاف المضخة.
