Loading AI tools
сукупність методів і апаратури для отримання, підтримки і контролю вакууму З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Ва́куумна те́хніка (англ. vacuum engineering) — технічні системи та елементи для одержання і підтримування вакууму, прикладна наука про них, техніка здійснення вакуумних вимірювань, а також розроблення, конструювання і застосування вакуумних пристроїв[1].
Попередником вакуум-насосу вважається всмоктувальний насос, який був відомий ще римлянам. Подвійна дія всмоктувального насосу була винайдена в Помпеях. Арабський інженер Аль-Жазарі також описав всмоктувальний насос в 13-му столітті. Він зазначав, що його модель була збільшеною версією сифону, який візантійці використовували для вивантаження грецького вогню. Повторно всмоктувальний насос було сконструйовано в Європі в 15-му столітті.
Початком наукового етапу у розвитку вакуумної техніки можна вважати 1643 р., коли Торрічеллі вперше виміряв атмосферний тиск. Близько 1650 року Отто фон Геріке (Otto von Guericke) винаходить механічний поршневий насос з водяним ущільнювачем. Вивчалася поведінка різних систем і живих організмів у вакуумі.
Нарешті, у 80-х роках XIX ст. людство зробило крок в технологічний етап створення вакуумних приладів і техніки. Це було пов'язано з винаходом ртутно-поршневого насоса в 1862 році і потребою в вакуумуванні з боку народжуваної електролампової промисловості. Починають винаходитися такі вакуум-насоси: обертальний (Геде, 1905), кріосорбційний (Дж. Дьюар, 1906), молекулярний (Геде, 1912), дифузний (Геде, 1913); манометри: компресійний (Г. Мак-Леод, 1874), тепловий (М. Пірані, 1909), іонізаційний (О. Баклі, 1916).
Вакуум-насоси класифікують як за типом вакууму, так і за будовою.
Область тисків, з якою має справу вакуумна техніка, охоплює діапазон від 105 до 10−12 Па. Ступінь вакууму характеризується коефіцієнтом Кнудсена, величина якого визначається відношенням середньої довжини вільного пробігу молекул газу до лінійного ефективного розміру вакуумного елемента. Ефективними розмірами можуть бути відстань між стінками вакуумної камери, діаметр вакуумного трубопроводу, відстань між електродами приладу.
Вакуум-насоси за характеристиками і, відповідно, за призначенням, поділяються на надвисоковакуумні, високовакуумні, середньовакуумні та низьковакуумні.
Залежно від принципу дії й конструктивних особливостей вакуумні насоси бувають механічні та фізико-хімічні.
Для отримання того чи іншого вакууму потрібні відповідні вакуум-насоси або їх комбінація. Вибір насосу визначається родом і кількістю газів, що пропускаються насосом, діапазоном робочих тисків насосу і його параметрами. Не існує такого вакуум-насосу, за допомогою якого можна було б забезпечити отримання вакууму у всьому діапазоні тисків з прийнятною ефективністю.
Поршневі вакуум-насоси широко застосовуються в хімічній промисловості в тих процесах, де потрібен тиск близько 5 — 100 мм рт. ст. Ці насоси надійні в роботі і прості в обслуговуванні та можуть відкачувати гази, що містять крапельну рідину.
Обертальні масляні вакуум-насоси досить широко поширені в хімічній промисловості. Вони застосовуються в тих випадках, коли необхідно створити тиск порядку 0,5 — 0,001 мм рт. ст. Ці насоси можуть використовуватися і як форвакуумні і для відкачування великих об'ємів повітря від атмосферного тиску. Ці насоси можуть застосовуватися і в таких хімічних процесах, як сушіння, дистиляція та ін. У цьому випадку насос має спеціальний газобаластний пристрій. Обертальні масляні вакуум-насоси вимагають більш ретельного догляду і не допускають попадання води, водорозчинних кислот і лугів в робочу камеру насоса.
Обертальні вакуум-насоси з ковзними пластинами застосовуються в основному для видалення основної маси повітря або газу з виробничих ємностей великих об'ємів, а також для створення централізованих систем попереднього розрідження на підприємствах хімічної промисловості. Обертальні вакуум-насоси з рідинним поршнем широко поширені в хімічній промисловості. Ці насоси відрізняються простотою будови і обслуговування, довговічністю, можуть застосовуватися у всіх процесах хімічної технології, де потрібен тиск порядку 25-600 мм рт. ст. Вони незамінні в разі стиснення газів, що не допускають контакту з мастилом та займаються при низькій температурі або легкому іскроутворенні і для інших спеціальних умов.
В основному використовуються в тих хімічних виробництвах, де необхідний тиск порядку 1-100 мм рт. ст. Насоси цього типу все більше застосовуються в хімічній промисловості. Відмінною особливістю цих насосів є те, що в них немає рухомих частин і основним робочим механізмом є струмінь пари.
Робочим механізмом в них є струмінь пари ртуті або масла. Застосовуються ці вакуум-насоси в основному в лабораторній практиці для отримання тиску порядку 2x10−6 — 3x10−7 мм рт. ст. Також вони можуть працювати при тиску попереднього вакууму порядку 1 мм рт. ст.
Розроблені та застосовуються так звані іонні насоси. Вони відрізняються тим, що для своєї роботи не вимагають використання робочої рідини. Ці насоси застосовуються тільки при дослідних роботах і дозволяють створювати тиск порядку 1x10−6 — 3x10−8 мм рт.ст.
Вакуумна камера (англ. vacuum chamber) — елемент вакуумної системи, в якому створюється вакуум, необхідний для забезпечення перебігу різних технологічних процесів[1].
За областю використання вакуумні камери бувають:
Прилади для вимірювання тиску газу нижче від атмосферного називаються вакуумметрами (англ. vacuum gauge).
Конструктивно вакуумметри складаються з двох елементів: манометричного перетворювача тиску і вимірювального блоку. За принципом дії вакуумметри можна звести до таких класів:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.