Vývevy s transportem molekul z čerpaného prostoru Paroproudové vývevy Molekuly plynu získávají dodatečnou rychlost ve směru čerpání prostřednictvím proudu pracovní látky (voda, pára, plyn). Většinou je nutné tyto vývěvy předčerpávat. Vodní vývěva Rychlost proudící kapaliny je dána Bernoulliovou rovnicí: -gv2 + hgg + př = konst 2 p'2 závisí na rozdílu rychlostí a může být menší než atmosférický tlak. Proudící látka nasává okolní prostředí. Vakuová fyzika 1 2/48 a) b) čerpaný plyn odtok vody o plynu čerpaný I plyn odtok vody a plynu Obr. 4.35. Vodní vývěva: a) s vnitřním proudem, b) s vnějším proudem J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 3/48 pJkPo) 3 2 1 O 10 20 30 Í CC) Obr. 4.38. Závislost mezního tlaku pm vodní vývěvy na teplotě vody J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 □ 3 ► < I ► < ř 1 -00,0 Vakuová fyzika 1 4/48 Vodní vývěva • pracuje od atmosférického tlaku • mezni tlak - 103 Pa • velká spotřeba vody • může čerpat vodní páru • malá čerpací rychlost Vakuová fyzika 1 5/48 Ejektorové vývěva Jako pracovní tekutinu používají páru (H2O, Hg, olej), nebo plyn. Pára se přivádí do speciální trysky (Lavalova tryska), kde získává nadzvukovou rychlost. Při mezním tlaku roste zpětný proud páry. Několika stupňové provedení (1 - 6). Vlastnosti závisí na pracovním mediu. X)2 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 7 / 48 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 8/48 Figure 4.2 First stage of a steam jet vacuum pump for a steel degassing plant. WJorish: Vacuum Technology in the Chemical Industry, Wiley, 2015 Vakuova fyzika 1 9/48 vstup J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 □ g? - = Vakuová fyzika 1 10 / 48 100 0 1 2 3^56 f (min) Obr. 4.39. Čerpací charakteristika vývěvy s proudem vzduchu. (Objem čerpaného systému 1001, tlak čerpacího vzduchu 600 kPa, spotřeba vzduchu 5 až 8 kg h " \ čerpací rychlost 0,61 s ~1) výstup Obr. 4.40. Vývéva s proudem vzduchu (firma Varian) h 2 - ventily; 3 - manometr J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 11 / 48 M/58112/11 - 62 x 30 x 30 mm, 157 g; objem 1 litr vyčerpá za materiály firmy IMI Norgren Ejektorová vývěva mezní tlak, závisí na pracovním médiu a počtu stupňů velká rychlost proudění media velká hustota proudu páry parametry závisí na použité pracovní kapalině Vakuová fyzika 1 13 / 48 o) zdroj páry Difúzni vývěva voda t vodo wstup para o plyn Obr. 4.47. Difůzní vývčvy: a) Gaedeho, b) Langmuirova voda ^f: J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 □ s Vakuová fyzika 1 = -1 O <^o 14 / 48 rVW\WV\H o Vakuová fyzika 1 □ S1 15 / 48 vstup 10'3Fb tryska I J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 16 / 48 Mezní tlak je dán Pq = Pq + Pp, závisí na rychlosti proudu páry, ale Pp je funkcí teploty. Pro tlak p ^ po lze čerpací rychlost vyjádřit jako: S = G 1 1 1 + G A0vp G ^ A0vp čerpací rychlost nemůže být větší než vodivost vstupní části vývěvy. Pokud za vodivost dosadíme vodivost otvoru pak 1 11 G = -vaAo =4> S = -vaAn--— 4v P při il, ^> va by byla čerpací rychlost rovna vodivosti G, ale víme, že vp ~ v a S O 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Vakuum {mbar(abs)) materiály firmy Vacuum Bohemia, Busch Vakuová fyzika 1 40 / 48 Suché rotační vývevy čerpací rychlost 3 - 500 rrr/h mezní tlak ~ 104 Pa využití • vakuová manipulace a upínání • dřevozpracující průmysl • papírenský průmysl • potravinářský průmysl Side channel vývevy ( s bočním kanálem) A - Seitenkanal / side Channel B - Laufrad / impaller C - Auslass / outlet D - Einlass / inlet ehrler-beck.com Vakuová fyzika 1 42 / 48 Side channel vývevy (s bočním kanálem) • suchá vývěva • malá hlučnost • libovolná orientace • výbušné prostředí • malé nároky na údržbu • diferenciální tlak ~ 300 hPa • čerpací rychlost až 3000 m3/h • využití: • potravinářský průmysl • obalový průmysl • výroba plastů • papírenský průmysl • textilní průmysl Vývevy s transportem molekul z čerpaného prostoru vývevy, které mají zajímavý princip, ale dnes se v praxi nepoužívají Vývěvy založené na tepelné rychlosti molekul Plochy s nízkou teplotou Ti a vysokou teplotou T2 = 600 °C, vyhřívané plochy směrem k výstupu, chlazené plochy směrem ke vstupu. Nemá pohyblivé části, nemá pracovní kapalinu. vo t PV J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 45/48 Vývěvy založené na ionizaci molekul plynu ionizace a urychlení elektrickým polem, neutralizace iontu blízko katod L. Pátý: Fyzika nízkých tlaků, Academia, Praha 1968 • doutnavý výboj • magnetické pole prodlužuje dráhu elektronu, větší pravděpodobnost ionizace • potřebuje předčerpat na tlak ~ 10-1 Pa • mezní tlak ~ 10~4 Pa • značný příkon - neekonomické • žádná pracovní kapalina • žádné vibrace Adsorpčně transportní vývěva vstup plynu Obr. 4.83. Adsorpčné transportní výveva 1,2 — komory; 3 - valec; 4,5, 6 - body povrchu valce; 7,8 - prepážky J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 48/48