Comment fonctionne une pompe à vide : questions simples pour les experts
Dans cet article, vous apprendrez ce qu'est le vide, les niveaux de vide existants, pour quelles caractéristiques choisir une pompe à vide, quelle est la classification des pompes à vide, le principe de fonctionnement d'une pompe à vide en utilisant l'exemple d'une vis, d'une membrane et d'un rotor à palettes. des modèles.
Le contenu de l'article
Le vide et ses niveaux. Objectif de la pompe à vide
Le vide est l'absence totale de matière dans une zone de l'espace. On parle également de vide lorsque la pression du gaz dans l’espace est inférieure à la pression atmosphérique. Il existe 4 niveaux de vide :
- Petit (cent pascals ou plus)
- Moyen (cent à un dixième de pascal)
- Grand (d'un dixième à un dix millième de pascal)
- Élevé (moins d'un dix millième de pascal)
Une pompe à vide est utilisée pour créer différents niveaux de vide. Ils fonctionnent tous sur le principe de l'aspiration du gaz hors d'un récipient, réduisant ainsi la pression. De nombreux facteurs peuvent affecter le fonctionnement d'une pompe à vide : l'étanchéité du raccordement et du récipient, le gaz aspiré, la puissance de l'équipement.
Caractéristiques de la pompe à vide
Il y a cinq caractéristiques principales d'une pompe à vide auxquelles vous devez prêter attention lors du choix :
- Pression initiale
- Pression finale
- Niveau de vide maximum de la pompe
- Pouvoir
- Temps de création du vide
Types de pompes à vide
Les pompes à vide sont divisées en deux grands groupes : le transfert de gaz et la sorption. Les mêmes sont divisés en d’autres types, types. Par exemple, selon le type de construction, ils distinguent :
- Mécanique
- Décharge magnétique
- Jet
- Sorptif
- Cryogénique
Ci-dessous, nous examinerons les trois types de pompes à vide les plus populaires : les pompes à vide mécaniques à palettes rotatives, à membrane et à vis.
Comment fonctionnent les pompes à vide à palettes ?
Le principe de fonctionnement des pompes à vide rotatives à palettes est similaire à celui des pompes à vide classiques : elles « aspirent » toutes deux le gaz/liquide du récipient :
Le moteur fait tourner l'axe avec le disque. De nombreuses lames/plaques sont installées sur le disque, qui sont fermement pressées contre les parois du boîtier à l'intérieur duquel elles sont installées. Les pales forment des cellules scellées à l’intérieur de la pompe. Une telle cellule est remplie de gaz provenant d'un conteneur. Le moteur fait tourner la roue et une autre cellule ferme le tube d'entrée. Les pales poussent une partie du gaz présent dans la cellule vers le tube de sortie. Le gaz occupe tout le volume depuis la lame jusqu'à la valve du tube. Les pales continuent de tourner - le volume diminue, la pression augmente. Le gaz appuie sur la valve, l'ouvre et s'échappe. En raison de la différence de pression, de la condensation apparaît.
Comment fonctionnent les pompes à vide à membrane ?
Le principe de fonctionnement des pompes à membrane est basé sur la modification du volume de l'espace. Des membranes flexibles sont utilisées à cet effet.
Le corps de la pompe comporte une ou deux chambres de travail. Ils sont équipés d'une membrane flexible et de deux tiges - supérieure et inférieure. Lorsque la membrane est « aspirée » vers l’intérieur, la pression dans l’espace scellé diminue. De ce fait, la tige inférieure - une bille ou une vanne - monte, coupant l'alimentation en gaz. Le gaz du conteneur pompé remplit l’espace ouvert.Après cela, la membrane se dilate et commence à exercer une pression sur le gaz. La tige inférieure ferme l'alimentation en gaz et la tige supérieure s'ouvre sous haute pression. De la tige supérieure, le gaz s'écoule vers le tube de sortie. Après cela, la membrane est à nouveau dégonflée, le récipient est rempli d'air et se dilate en le poussant à travers la tige supérieure dans le tube. Le cycle se répète.
Comment fonctionnent les pompes à vide à vis
Les pompes à vide à vis se composent d'une paire de vis « filetées » dans un boîtier scellé. Les pompes à vide à vis ont deux tubes d'entrée et de sortie de gaz. Le gaz pénètre à travers eux et pénètre dans un boîtier scellé avec deux vis fermement pressées contre les parois et l'une contre l'autre. Il y a un espace entre eux qui est occupé par le gaz. Cet espace est limité par le « filetage » d'une des vis. Une fois que le moteur commence à faire tourner les vis, leurs « filetages » créent une chambre/cellule commune. Cet espace est rempli de gaz, après quoi le « fil » bloque l'entrée de la chambre. Ainsi, le gaz se déplace le long de toute la vis jusqu'aux tubes de sortie. Il en est également repoussé par le « fil ». Autrement dit, le gaz se déplace à travers des cellules scellées entre les « filetages » des vis et celles-ci le poussent hors de la pompe.
