真空技术

真空技术,所有的过程和物理测量低于正常大气条件下进行压力。一个过程或物理测量通常在执行真空以下原因之一:(1)删除成分这可能会造成身体或的气氛化学反应在过程(例如,真空熔炼的活性金属,如钛);(2)打扰平衡条件是存在于正常的空间条件,如移除堵塞或溶解气体或挥发性液体的大部分材料(例如,脱气油,冷冻干燥法)或从表面解吸气体(例如,微波管的清理和线性加速器在制造);(3)扩展的距离,一个粒子必须旅行前碰撞与另一个,从而帮助粒子过程中移动源和目标之间无碰撞(的例子使用真空镀膜,粒子加速器,电视画面管);(4)每秒减少分子影响的数量,从而减少污染的机会的表面准备真空(用于清洁表面的研究)。

对于任何真空处理限制参数可以被定义为最大允许压力。它可以是分子的数量单位体积(原因1和2)平均自由程(3)的原因,或形成单层所需的时间(4)的理由。

在室温和正常大气压力1立方英尺(0.03立方米)的空气包含约7×10²³在随机方向运动的分子和速度约为每小时1000英里(1600公里每小时)。动量交换的墙上= 14.7磅的力每平方英寸墙区域。这大气压力可以表示的单位,但直到最近通常表达的一列的水银的重量单位横截面和760毫米高。因此,一个标准大气压等于760毫米汞柱,但为了避免异常将明显不同的单位,一个术语,托,一直被假设;一个标准大气压= 760托(1托= 1毫米汞柱)。这个词在1971年取代的SI单位定义为牛顿每平方米(N / m²),被称为帕斯卡(pascal = 7.5×10³托)。

第一个主要使用真空技术在制造行业发生约1900电动灯泡。其他设备需要真空操作之后,如各种类型的电子管。此外,它被发现,某些过程在真空中进行实现卓越的结果或目的实际上在正常大气条件下无法实现的。这种发展包括透镜表面的“绽放”增加光传输,准备血浆血库,活性金属,如钛的生产。的出现核能源在1950年代动力大规模发展的真空设备。申请增加真空过程是不断发现,如空间模拟和微电子。

各种各样的设备开发生产,维护和测量真空。一些更重要的类型如下所述。

中的旋转泵

>可从能力¹/₂1000立方英尺每分钟,操作从大气压力低至2×10²托单级泵和小于5×10³托的两级泵。的泵发展他们全速从大气到一托,然后速度降低为零极限压力。这种类型的一个设备,用于泵送液体和气体,双桨的泵的转子偏心定子,因此形成一个新月形的卷卷的叶片出口阀。另一个品种、旋转活塞泵,类似于刮刀泵,但单叶片的一部分套管安装在转子周围。刀片是中空的,充当一个进气阀门,关闭泵的转子时从系统在顶级中心。

最终压力实现受限于高之间的泄漏和低压泵(主要是由于结转的气体和蒸气溶解在闪蒸出的密封油当暴露于低入口压力)和分解生成的石油暴露于热点摩擦。

这个泵的典型应用是在食品包装,高速离心机、紫外光谱仪。它还被广泛用作预真空泵或低真空泵,或者两者都是,对于大多数其他泵的描述。

机械增压

能力可从100年到70000年每分钟立方英尺,操作通常在10 - 10的压力范围³托。泵是发达的峰值速度在1到10的压力范围²托,速度较低的压力范围取决于预真空泵使用的类型。一个典型的机械增压利用两个figure-eight-shaped叶轮,由外部同步齿轮,在定子内旋转相反的方向。叶轮和定子之间的气体被墙壁和转移的高真空,真空的泵。机械增压时,必须由另一个泵串联在正常工作压力范围。最常用的一种预真空泵中的旋转泵。通常,机械增压是用于抽真空熔化炉,在电气设备的浸渍装置,和低密度风洞。