Rodzaje pomp próżniowych

Podstawowa zasada działania przemysłowej pompy próżniowej pozostaje taka sama bez względu na rodzaj technologii.

Przemysłowe systemy próżniowe można podzielić na następujące grupy zakresów ciśnienia:

• Niska próżnia: 1000 do 1 mbar / 760 do 0,75 Torr
• Dokładna/średnia próżnia: 1 do 10-3 mbar / 0,75 do 7,5-3 Torr
• Wysoka próżnia: 10-3 do 10-7 mbar / 7,5-3 do 7,5-7 Torr
• Bardzo wysoka próżnia: 10-7 do 10-11 mbar / 7,5-7 do 7,5-11 Torr
• Ekstremalnie wysoka próżnia: < 10-11 mbar / < 7,5-11 Torr

Pompy transferowe przenoszą cząsteczki gazu poprzez wymianę pędu (działanie kinetyczne) lub wypieranie dodatnie. Z pompy wypuszczana jest taka sama liczba cząsteczek gazu, jaka do niej wpływa, a ciśnienie gazu podczas wypuszczania jest nieco wyższe od ciśnienia atmosferycznego. Stopień sprężania to stosunek ciśnienia wylotowego (wylot) do najniższego uzyskanego ciśnienia (wlot).

Kinetyczne pompy transferowe

Kinetyczne pompy transferowe wykorzystują łopatki o dużej prędkości lub wprowadzoną parę do kierowania gazu w kierunku wylotu, działając na zasadzie przenoszenia pędu. Pompy tego typu mogą osiągać wysokie stopnie sprężania przy niskich ciśnieniach, ale zazwyczaj nie mają zamkniętych objętości.

Pompy, których działanie polega na mechanicznym wychwytywaniu objętości gazu i przemieszczaniu go przez pompę, nazywane są pompami wyporowymi. Często zaprojektowany w wielu etapach na jednym wale napędowym, izolowana objętość jest sprężana do mniejszej objętości przy wyższym ciśnieniu, a na koniec sprężony gaz jest wydalany do atmosfery lub do następnej pompy. Aby zapewnić wyższe podciśnienie i natężenie przepływu, często stosuje się dwie pompy transferowe połączone szeregowo. 

Jak wspomniano wcześniej, wyporowe pompy próżniowe są wykorzystywane do wytwarzania niskiego podciśnienia. Ten typ pompy próżniowej rozszerza wnękę i umożliwia wypływ gazów z zamkniętego środowiska lub komory. Następnie wnęka jest uszczelniana, co powoduje jej odprowadzanie do atmosfery. Zasada działania wyporowej pompy próżniowej polega na wytwarzaniu próżni poprzez zwiększanie objętości zbiornika. Na przykład w ręcznej pompie wodnej mechanizm rozszerza małą szczelną wnękę, aby wytworzyć głęboką próżnię. Ze względu na ciśnienie, część płynu z komory jest wypychana do małej wnęki pompy. Następnie wnęka pompy jest uszczelniana od komory, otwierana do atmosfery, a następnie ściskana z powrotem do minimalnego rozmiaru. Innym przykładem zastosowania pomp próżniowych wyporowych jest sytuacja, w której mięsień przepony rozszerza jamę klatki piersiowej, powodując zwiększenie objętości płuc. To rozszerzenie powoduje wytworzenie częściowej próżni i zmniejszenie ciśnienia, które jest następnie wypełniane przez powietrze wpychane przez ciśnienie atmosferyczne. Przykładami wyporowych pomp próżniowych są pompy próżniowe z pierścieniem cieczowym i dmuchawy korzeniowe, które są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu do wytwarzania próżni w ograniczonej przestrzeni.

Pompy, które wychwytują cząsteczki gazu na powierzchniach w systemie próżniowym, są bez wątpienia znane jako pompy wychwytujące lub uwięzione. Pompy te działają przy niższym natężeniu przepływu niż pompy próżniowe, takie jak pompy transferowe, jednak mogą zapewnić bardzo wysokie podciśnienie, do 10-12 Torr. Pompy wychwytujące działają w oparciu o kondensację kriogeniczną, reakcję jonową lub reakcję chemiczną i nie mają ruchomych części, dzięki czemu wytwarzają próżnię bezolejową.
Pompy uwięzione, które działają w oparciu o reakcje chemiczne, działają bardziej efektywnie, ponieważ są zwykle umieszczane wewnątrz pojemnika, w którym wymagana jest próżnia. Cząsteczki powietrza tworzą cienką warstwę, która jest usuwana, gdy działanie pompy powoduje reakcję chemiczną na wewnętrznych powierzchniach pompy. Pompy uwięzione są używane wraz z wyporowymi pompami próżniowymi i pompami próżniowymi do przenoszenia pędu w celu wytworzenia bardzo wysokiej próżni.

Pompy odśrodkowe

Pompy odśrodkowe to hydraulicznie sterowane maszyny charakteryzujące się zdolnością do przenoszenia energii do płynów (w szczególności do cieczy) poprzez działanie pola sił odśrodkowych. Ich głównym celem jest przenoszenie płynów poprzez wzrost ciśnienia. Pompy odśrodkowe mogą mieć różne konstrukcje, ale ich zasada działania i charakterystyka dynamiki płynów są zawsze takie same.