Conceito de bomba de difusão e tipos comuns
Aug 15, 2019| Conceito de bomba de difusão e tipos comuns
A bomba de difusão usa uma bomba de injeção direta de vapor de alta velocidade na garganta para decompor as moléculas de gás em uma bomba na parte inferior da exaustão. Hospedados por Wolfgang em 1915 e usando vapores de mercúrio, são fluxos moleculares livres de alto vácuo que movimentam moléculas de gás e podem ser melhor compreendidos para difusão do que a dinâmica tradicional de fluidos, o regime opera com bombas da primeira classe. Gad usou o nome do projeto da bomba de difusão porque descobriu que o gás não podia ser difundido no fluxo de vapor com base, mas seria levado a cabo pelo gás de exaustão . No entanto, o princípio de funcionamento da bomba a jato pode ser descrito com maior precisão pelo ar, já que a difusão desempenha um papel importante e em outras bombas de alto vácuo. Nos livros didáticos modernos, as bombas de difusão são classificadas como bombas de transferência de momento. Bombas de difusão são amplamente utilizadas em aplicações industriais e de pesquisa. A maioria das bombas de difusão modernas são usadas como mídia de trabalho. Cecil Lebocchi descobriu a possibilidade de usar óleo de silicone em 1928.
bomba de difusão de óleo
A bomba de difusão de óleo opera com um óleo de baixa pressão de vapor. Sua finalidade é alcançar vácuo mais alto (baixa pressão) usando bombas de deslocamento positivo somente do que é possível. Embora seu uso esteja relacionado principalmente à faixa de alto vácuo (até 10-9 mbar), as bombas de difusão atuais geram pressões próximas a 10-10 mbar, quando apropriado, com fluidos e acessórios modernos. O que torna a bomba de difusão alta e ultra alta em vácuo atraente é seu alto bombeamento de todo o gás e velocidade de bombeamento por unidade de custo mais baixo do que outros tipos de bombas usadas na mesma faixa de vácuo. A bomba de difusão não pode ser descarregada diretamente na atmosfera, então a bomba mecânica do estágio frontal é normalmente usada para manter a pressão de saída de aproximadamente 0,1 mbar.
Diagrama de princípio de funcionamento da bomba de difusão de óleo de seis polegadas e bomba de difusão de óleo
O jato de alta velocidade produz líquido em ebulição e guia o conjunto pelo jato de vapor. O interior do bico muda de fluxo laminar para supersônico e molecular. Usado geralmente em jatos de combate para melhorar as operações de bombeamento. A bomba de difusão utiliza refrigeração externa ou fluxo de ar ou linha d'água. Devido à influência do resfriamento do jato de vapor fora do reservatório da bomba de difusão, o fluido de trabalho é concentrado, recuperado e direcionado de volta para a caldeira. O gás de bombeamento continua a fluir para dentro da bomba, aumentando a pressão na base, através da saída da bomba de difusão, onde a bomba mecânica do estágio dianteiro assistida por compressão e a pressão ambiental exausta são realizadas.
Ao contrário das bombas turbo-moleculares e criogênicas, as bombas de difusão não possuem partes móveis e, portanto, são bastante duráveis e confiáveis. Eles podem operar na faixa de 10-10 a 10-2 millibar sob pressão. Eles só podem dirigir a convecção, o que é muito ineficiente para energia.
Uma das principais desvantagens das bombas de difusão é a tendência do óleo de retorno para as câmaras de vácuo. Este óleo pode contaminar a superfície ou o interior da câmara traseira com fio quente ou contatos de descarga que podem resultar em depósitos de carbono e silício. Devido ao refluxo, as bombas de difusão de óleo não são adequadas para uso em equipamentos analíticos de alta sensibilidade ou outras aplicações que exijam um ambiente de vácuo muito limpo, mas as bombas de difusão de mercúrio podem ser usadas em câmaras de vácuo ultra-alto com deposição de mercúrio. Normalmente, armadilhas e defletores frios são usados para minimizar o refluxo, embora em alguns casos a capacidade de bombeamento seja perdida como resultado.
Um erro comum na operação de uma bomba de difusão de óleo é na atmosfera de contato com óleo quente. Se isso acontecer, o óleo será queimado e substituído. Um sistema deve sempre ser resfriado à temperatura ambiente antes de entrar em contato com a atmosfera.
Uma das principais desvantagens das bombas de difusão é a tendência do óleo de retorno para as câmaras de vácuo. Este óleo pode contaminar a superfície ou o interior da câmara traseira com fio quente ou contatos de descarga que podem resultar em depósitos de carbono e silício. Devido ao refluxo, as bombas de difusão de óleo não são adequadas para uso em equipamentos analíticos de alta sensibilidade ou outras aplicações que exijam um ambiente de vácuo muito limpo, mas as bombas de difusão de mercúrio podem ser usadas em câmaras de vácuo ultra-alto com deposição de mercúrio. Normalmente, armadilhas e defletores frios são usados para minimizar o refluxo, embora em alguns casos a capacidade de bombeamento seja perdida como resultado.
Um erro comum na operação de uma bomba de difusão de óleo é na atmosfera de contato com óleo quente. Se isso acontecer, o óleo será queimado e substituído. Um sistema deve sempre ser resfriado à temperatura ambiente antes de entrar em contato com a atmosfera.
bomba a jato de vapor
O ejetor de vapor é uma destilação a vácuo difundida e uma secagem popular da bomba de congelamento. Considera-se que uma bomba de jacto de vapor deve ser removida da câmara de vácuo a vapor. Os ejetores a vapor podem ter um ou mais estágios e não há um condensador entre os estágios.
Bomba de injeção de ar comprimido
Entre eles, a bomba de vácuo de difusão é um jato de ar acionado por compressão de vários estágios. Isto é muito popular em aplicações onde o objeto é removido por toda parte e a linha do aspirador de vácuo.
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