Získavaní nízkych tlaků
• vytvořit dostatečně nízký tlak
• udřZet nízký tlak po dostatečně dlouhou dobu
Vývěva - zařízení sniZující tlak plynu v uzavřeněm objemu.
F4160        1 / 36
Typy vyvěv
• Vývěvy s transportem molekul z čerpaného prostoru
• vývěvy s pracovní kapalinou
• suché vývěvy
• Vývěvy bez transportu molekul z čerpaného prostoru
F4160        2 / 36
Vývevy s transportem molekul z čerpaného prostom
• Mechanické vývevy
• Vývévy s periodicky se ménícím pracovním prostorem
• Pístové vývěvy
• Rotační olejové vývévy
• Membránové vývévy
• Scroll vývévy
• Vývevy s nepromenným pracovním prostorem
• Rootsovy vyvévy
• Molékulírní vývévy
• Turbomolékularní vývévy
• Paroproudove vývevy
• Vodní vývevy
• Ejektorove a difuzní vývevy
• Vývevy zalozene na tepelne rychlosti molekul, nebo ionizaci molekul
() F4160       3 / 36
Vývevy bez transportu molekul z čerpaného prostoru
• Kryosorpční vývevy
• Getrove vyvevy
• Iontove vývevy
• Sublimační vývevy
• Zeolitove vyvevy
F4160        4 / 36
Charakteristické parametry vývěv
• Výstupní tlak vývěvy
• Mezní tlak vývěvy
• Čerpací rychlost vývěvy
• jestli používý nějakou pracovní kapalinu
• provozní podmínky - vibrace, teplota, hluk, ...
F4160        5 / 36
7/36
F4160
Vývevy s transportem molekúl plynů
Mechanicke vívevy
Vývevy s periodicky se menícím pracovním prostorem Pístove vívevy
Tyto vyvevy pracuj í na zíklade Boyle-Mariottova zíkona, pri zvetsení objemu se snízí tlak. Proces zaplňovaní, proces vytlacovaní plynu.
F4160        8 / 36
F4160        9 / 36
□       S       -       =       1    0 0,0
F416G
IS / 36
Pb - původní tlak plynu v recipientu, V - velikost čerpaneho objemu, v objem komory vývevy
Pi(V + v) = pbV V
Pl = V
po n cyklech
V+v
V
Pn = Knpb , K =
V+v
teoreticky n — oo => p — 0
Prakticky existuje mezní tlak po > 0 (zpetne proudení plynu, škodlivý prostor v')
()
□    &> -
F4160
14 / 36
Čerpací rychlost
Konstrukční čerpací rychlost
c       dV , v'
Sk = —vr = n(v - v ) = nv(1--)
dt v
v'
Sk = nv(1 - —)
n je počet zdvihu za 1 s, v je objem pracovní komory, v' je škodlivý prostor
n je limitováno dobou naplnení komory
□ s
15 / 36
F4160
Teoretička čerpací rychlost
v'
1+ = pSk = npv(1 - —)
Zpetny proud, pv vástupní tlak
I_ = (3npv v' I = /+ - /_ = nv(1 - -)p 1 - ^
F4160 16 / 36
Uvážíme-li, že ^ < l == l - ^ k l
St = - = Sk(l - ßv/p-) p vp
mežní tlák
po = ß—p-v
Pro p > po == St = Sk Pro p — p0 == St — G
St = Sk(l - po)
p
□ g
F4160 17 j 36
Snížení mezního tlaku
• zmenšení v' (vhodnou konstrukcí)
• zmenšení    (napr. zaplnením v' olejem)
• snížení výstupního tlaku pv (predcerpání) p0 prispíví i tenze par pracovní kapaliny
p0 = Po + Pp
F4160 18 / 36
Skutečna čerpací rychlost
Komora se nenaplní na tlak čerpaneho prostoru (vakuový odpor spoju), proto je skutečna čerpačí ryčhlost menší než teoretička čerpačí ryčhlost
Se = P 'St P' = f (P, n) < 1 - koefičient naplnení
()
□    &> -
F4160
19 / 36
Moderní pístové vývěvy
• pracují od atmosférického tlaku na vstupu
• tlak na výstupu - atmosférický
• mezní tlak 0.1-0.05 mbar (podlé poCtu stupňu a konstrukce)
• sucha vývéva bez pracovní kapaliny
• 1-4 stupňové provedení
□ g -
F4160        20 / 36
Ecodry L Leybold
Membránová véveva
22 / 36
F416G
() F4160        23 j 36
MD-1 Vacůůbrand
Membránové vývevy
• pracují od atmosferickeho tlaku na vstupu
• tlak na výstupu - atmosferický
• mezní tlak ~ 102 Pa
• suchí výveva, bez oleje
• zpravidla více komor
• razení seriove - nizsí mezní tlak
• razení paralelní - vetsí cerpací rychlost
()
F4160        25 / 36
Rotační vývevy
o
□       g -
F4160        26 / 36
S1      ~       =      -š   -o <\o
F4160        27 / 36
Rotacní olejova víveva s kolujícím rotorem a prepazkou
() F4160        28 / 36
Rotacný olejový vyveva s kolújýcým rotorem a ctyrhrannoú trúbicý
() F416G        29 / 36
Rotační olejová lopatkové vývěvy
()
□       g -
F4160     30 / 36
Škodlivý prostor
o
□       g -
F4160        31 / 36
Dvoustupnove provedení pro dosažení mensího mezního tlaku
Gasballast - proplachování
Odcerpývany plyn muze obsahovat slozky, ktere kondenzují pri vyssím tlaku, zejmena vodní pýra.
• Pp parcialný tlak vodný pary pri pracovný teplote vyveva
• Pr tenze vodný pýry pri pracovný teplote
• K = patm kompresný pomer
Pvstup
ke kondenzaci dochaýzý pokud
PpK > Pr
()
F4160     33 / 36
Rotační olejová výveva
• pracuje od atmosferickeho tlaku
• mezní tlak pro dvoustupňove provedení ~ 10-2 Fa
• pocet otícek 300 — 1500 min-1 - pri zvysení otacek nadmeme zahňríívíaníí
• do ňcerpaníeho prostoru se dostíavajíí paíry oleje
• vibrace
• funkce oleje
• utesňuje a vyrovníva nerovnosti povrchu ve vyveve, olej vytvarí na stene tenky film
• zmenšuje trení, zlepšuje chlazení, prispíva k odvodu tepla
• vyplňuje skodlivy prostor
()
F4160        35 / 36
pošadavky na olej
• nízká tenze par ~ 10-3 P a
• vhodne mazací vlastnosti
• stálost proti Štepení a oxidaci, pri zahratí můZe dochazet ke Štepení na slozky, ktere mají vyssí tenzi par, rovnez oxidací mohoů vzniknout slozky s vyssí tenzi par
□ S -
F4160     36 / 36