پیکربندی پمپ اصلی در سیستم خلاء تجهیزات پوشش

سیستم خلاء بخشی ضروری از تجهیزات بسته بندی خلاء است. ساختار معمول استفاده شده از سیستم خلاء بالا معمولا ترکیبی از پمپ اصلی، پمپ فاضلاب، دریچه ها، لوله ها و ابزار اندازه گیری خلاء است. با توجه به پمپ های اصلی انتخاب شده، سیستم خلاء می تواند سیستم خلاء روغن یا سیستم خلاء بدون روغن .

1. سیستم خلاء نفت

پمپ اصلی سیستم خلاء روغن به طور کلی پمپ پاشش نفت است. پمپ فاضلاب پمپ مکانیکی یا پمپ مکانیکی + پمپ ریشه است.

به خوبی شناخته شده است که محدوده فشار عملیاتی پمپ نفوذ روغن 10 ^-1 تا 10 ^-6 Pa است. نرخ پمپ بالا می تواند تا یکصد هزار لیتر در ثانیه از چند لیتر در هر ثانیه باشد. در محدوده 10 ^-2 تا 10 ^-4 Pa، پمپ پاشش روغن دارای سرعت پمپاژ پایدار بدون انتقال مکانیکی، اصطکاک، ارتعاش یا نویز است. همچنین با ساختار ساده، عملکرد قابل اعتماد، عمر طولانی، تعمیر و نگهداری آسان و هزینه های سرمایه گذاری پایین مشخص می شود. ناسازگاری اصلی این است که بخارهای نفت به راحتی به داخل محفظه خلا حرکت می کنند و سپس به منابع آلودگی تبدیل می شوند. نرخ بازگشت نفت می تواند با استفاده از مخزن نگهدارنده نفت، سوپاپ، تله سرد و دیگر اقدامات کاهش یابد، اما نمی تواند ریشه کن شود. هنوز بخشی از ریفلاکس بخار نفت وجود دارد که میزان پمپاژ پمپ را کاهش می دهد. علاوه بر این، پمپ پاشش نفت، به خصوص پمپ بزرگ اندازه، مصرف انرژی بالا و هزینه عملیات بالا و همچنین معایب شروع و توقف طولانی مدت، به ویژه پمپ بزرگ اندازه است.

2. سیستم خلاء بدون روغن

امروزه سیستم خلاء آزاد نفت که در آن پمپ اصلی پمپ مولکولی است و پمپ فریزر به طور گسترده ای در تجهیزات خلاء استفاده می شود.

2.1 ویژگی های یک سیستم خلاء با یک پمپ مولکولی به عنوان پمپ اصلی

یک پمپ مولکولی یک پمپ خلاء است که پمپاژ توسط سطح بدن با ساییدگی با سرعت بالا انجام می شود و مولکول گاز را انجام می دهد. این می تواند به طور مداوم مقدار زیادی از گاز را برای دریافت خلاء بالا و بدون روغن بدون خلاء و یا فوق العاده خلاء پمپ. علاوه بر این، دارای مزایای شروع سریع و توقف کوتاه است. اما سرعت پمپاژ گاز سنگین سریعتر از گاز سبک است و سرعت پمپاژ بخار بسیار کند است. پمپ مولکولی تورب از راندمان بالا در زمینه جریان مولکولی برخوردار است، اما زمانی که گاز به طور عمده از طریق پمپ جریان می یابد، سرعت پمپاژ کاهش می یابد. در محدوده فشار بالای 1Pa، سرعت پمپاژ خیلی کم است، که برای استفاده نامطلوب است. بنابراین یک پمپ مولکولی کشش مارپیچی به قسمت فشار بالا پمپ مولکولی توربو متصل می شود تا واحد پمپاژ دو پمپ یک کل واحد را ایجاد کند که یک پمپ مولکولی ترکیبی از نوع میدان است. سرعت پمپاژ این پمپ مولکولی مرکب هنگامی که فشار کمتر از 10 Pa است، ثابت می شود. محدوده فشار بالا با سرعت پمپاژ بالا، کمبود پمپ مولکولی توربو را تشکیل می دهد.

2.2 ویژگی های یک سیستم خلاء با یک پمپ فریزر به عنوان پمپ اصلی

پمپ فریزر یک پمپ گاز است که یک دستگاه است که از سطح دمای پایین برای مخلوط کردن، جذب و تله گاز استفاده می کند و سپس خلاء را به دست می آورد و حفظ می کند. فورپمپ در طول عملیات عادی مورد نیاز نیست و پمپ فریزر فشار بالا و محدوده فشار کاری وسیع (1 ~ 10 ^-8 ) Pa را دارد. این می تواند تمام انواع گاز را پمپ کند، اما پمپاژ مداوم می تواند انجام شود. در مقایسه با پمپ های دیگر با همان کالیبر، پمپ دمایی دارای سرعت پمپاژ بالا به ویژه برای بخار آب است که برابر با چهار بار پمپ مولکولی با همان کالیبراست. بنابراین فشار جزئی بخار آب در مخزن پمپ کم است، به طوری که خلاء بالا و بدون خلاء بالا و خلاء فوق العاده به دست آورد. بدون جابجایی قطعات، ارتعاش یا سر و صدا، پمپ فریزر می تواند هر جا نصب شود. با رد پای کوچک و عملیات آسان، هزینه عملیاتی آن پایین تر از پمپ پخش نفت است.

بنابراین انتخاب پمپ اصلی تجهیزات بسته بندی خلاء، اول از همه، مطابق با نیاز به پاکیزگی، خلاء و زمان پمپاژ است.

(1) هنگام استفاده از پمپ پمپ به عنوان پمپ خشک ، پمپ فریزر به عنوان پمپ اصلی، سیستم خلاء بدون روغن بدون بخار روغن یا آلودگی هیدروکربن موجود است. به دلیل پمپاژ بالا، پمپ های فریزر به طور گسترده در تجهیزات خلاء استفاده می شود، به ویژه برای تجهیزات که حجم آن 0.5 ~ 1.6m ^{3 است} .

(2) یک سیستم خلاء بدون روغن نیز می تواند هنگام استفاده از پمپ مولکولی به عنوان پمپ اصلی تحقق یابد. در مقایسه با پمپ فریزر، پمپ مولکولی می تواند به طور مداوم بدون بازسازی پمپ، اما ناتوانی در پمپ آب است. در مقایسه با پمپ پاشش نفت، سیستم پمپ مولکولی با زمان شروع و توقف کوتاه تمیز است، که کمک می کند تا زمان کمکی را نجات دهد. با این حال، به عنوان پمپ مولکولی تجهیزات پیشرفته با سرعت بالا، توسعه آن از مشخصات محدود است. بنابراین پمپ مولکولی مناسب برای تجهیزات پوشش متوسط ​​و کوچک به عنوان پمپ اصلی در موسسات تحقیقاتی و آزمایشگاه کالج است. برای تجهیزات بسته بندی خلاء با حجم زیاد، چند مجموعه از سیستم های پمپ مولکولی مورد نیاز برای پمپاژ به طور موازی، که منجر به ساختار پیچیده می شود.

(3) پمپ نفوذ روغن با استفاده از جریان بخار کم فشار و با سرعت بالا به عنوان مایع عملیاتی، گاز پمپاژ به جت های بخار تخلیه می شود و سپس به خروجی پمپ منتقل می شود تا در فرایند استخراج حذف شود. پمپ پاشش نفت دارای طیف گسترده ای از پمپاژ است. اگر چه آن ناکارآمد است، اما قیمت بسیار کم است، بنابراین پمپاژ انتشار نفت هنوز به طور گسترده ای در تجهیزات خلاء پوشیده شده استفاده می شود که نیاز به کمترین میزان پمپاژ دارد.