Máy bơm khuếch tán là một thành phần thiết yếu trong nhiều quy trình công nghiệp, đặc biệt là những quy trình đòi hỏi mức chân không cao. Những máy bơm này đã chứng minh được hiệu quả và độ tin cậy của chúng qua nhiều lần. Hôm nay chúng ta sẽ đi sâu vào hoạt động bên trong của máy bơm khuếch tán và khám phá cách thức hoạt động của nó để tạo ra chân không hoàn hảo.
Máy bơm khuếch tán được biết đến với khả năng đạt được và duy trì mức chân không cao một cách nhanh chóng. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng như sản xuất chất bán dẫn, phủ chân không và buồng mô phỏng không gian. Nhưng chúng hoạt động như thế nào?
Nguyên lý hoạt động của bơm khuếch tán xoay quanh quá trình khuếch tán phân tử. Nói một cách đơn giản, khuếch tán liên quan đến sự di chuyển của các phân tử từ khu vực có nồng độ cao đến khu vực có nồng độ thấp. Đối với bơm khuếch tán, quá trình diễn ra theo từng giai đoạn.
1. Bốc hơi: Bơm khuếch tán được nạp một chất lỏng bơm phù hợp, thường là dầu có áp suất hơi thấp như silicon hoặc polyphenylene ether. Sử dụng cuộn dây điện hoặc bộ gia nhiệt bên ngoài để làm nóng chất lỏng, khiến nó bốc hơi và tạo thành hơi nước áp suất cao.
2. Vòi phun: Phía trên của máy bơm khuếch tán có một vòi phun hoặc cụm phun. Vòi phun này được thiết kế để tạo ra luồng hơi nước siêu thanh, rất cần thiết cho hoạt động của máy bơm.
3. Va chạm phản lực: Phản lực hơi nước siêu thanh bắn xuống đáy máy bơm. Khi va chạm với các phân tử khí lạnh hơn trong máy bơm, chúng bị đẩy ra xa nhau, tạo ra một vùng chân không cao cục bộ.
4. Vùng bắt giữ: Các phân tử hơi tiếp tục va chạm với các phân tử khí, gây ra phản ứng dây chuyền trong toàn bộ máy bơm. Quá trình này tạo ra một vùng bẫy, nơi các phân tử khí liên tục bị đẩy và bẫy, tạo ra môi trường chân không cao.
5. Vách ngăn: Để ngăn các phân tử khí khuếch tán trở lại buồng chân không, bơm khuếch tán được trang bị một loạt các vách ngăn hoặc bẫy. Các vách ngăn này hoạt động như một rào cản, ngăn không cho khí được bơm trở lại.
Cần lưu ý rằng hiệu quả của bơm khuếch tán phụ thuộc vào một số yếu tố như lựa chọn chất lỏng được bơm, thiết kế vòi phun và nhiệt độ vận hành. Mỗi thông số phải được hiệu chuẩn cẩn thận để có hiệu suất tối ưu.
Trong tin tức gần đây, những tiến bộ trong công nghệ bơm khuếch tán đã tập trung vào việc cải thiện hiệu quả và giảm tác động đến môi trường. Các nhà nghiên cứu đang khám phá các chất lỏng bơm thay thế có tiềm năng làm nóng toàn cầu ít nhất và ít độc hại hơn. Những tiến bộ này được thiết kế để giảm thiểu dấu chân môi trường tiêu cực liên quan đến dầu bơm khuếch tán truyền thống.
Nhìn chung, bơm khuếch tán đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra và duy trì mức chân không cao trong nhiều quy trình công nghiệp khác nhau. Hiểu được cách thức hoạt động của các bơm này cho phép chúng ta hiểu sâu hơn về các cơ chế phức tạp liên quan đến việc đạt được chân không hoàn hảo. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, chúng ta có thể mong đợi những cải tiến hơn nữa về hiệu quả của bơm khuếch tán và tính bền vững của môi trường.
Thời gian đăng: 05-08-2023