¿Qué es bomba de difusión de aceite?

Una bomba de vacío que utiliza chorros de vapor de aceite de baja presión, alta velocidad y flujo direccional para bombear aire. Este vacío final de la bomba 10 - . 4 ~ 10 - . 5 Pa, rango de presión de trabajo de 10 - . 1 ~ 10 - . 4 Pa, la velocidad de bombeo en el rango de varios decenas de miles de litros / seg (1 litro = < 10 - . 3 M 3 ). La bomba de difusión de aceite es el equipo principal para obtener un alto vacío, que se usa ampliamente en la fundición al vacío, el revestimiento al vacío, la prueba de simulación espacial y algunos sistemas de vacío que no son sensibles a la contaminación por petróleo.
Una breve historiaEn 1915, el físico alemán W. Gade publicó su informe sobre bombas de difusión. En 1916, el estadounidense I.

Langmuir fabricó la llamada bomba de condensado con un sistema de refrigeración en la pared de la bomba. Estas bombas de vapor de mercurio como medio de trabajo obtienen 10 - . 5 Pa de vacío. En 1928, el británico CD Birch descubrió un derivado del petróleo con un alto punto de ebullición. En 1936, CD Hickman y otros fabricaron aceite sintético. La presión de vapor saturado de estos dos aceites a temperatura ambiente es muy baja, lo que reemplaza al mercurio como fluido de trabajo de la bomba de difusión.

Desde entonces, las bombas de difusión de aceite se han utilizado ampliamente en la producción industrial y los experimentos científicos en el campo del alto vacío, y sentaron las bases para la tecnología de alto vacío. Desde la década de 1960, las bombas de difusión de aceite han realizado nuevos desarrollos. Las principales mejoras son: El material de la bomba está hecho de acero inoxidable con muy poca desgasificación. Utilizar aceite con baja presión de vapor saturado y buena estabilidad térmica como polifenilenéter y aceite de silicona como fluido de trabajo de la bomba. Reformar la estructura.

Bajo la condición de que la brida del puerto de la bomba permanezca sin cambios y el tamaño externo de la bomba no aumente excesivamente, la sección de la cavidad de la bomba se agranda de manera sobresaliente en la parte inferior de la brida y la tasa de bombeo se puede aumentar en un 20-40%. Por ejemplo, aquí se instalan una boquilla de difusión de gran diámetro y una tapa de retención de aceite de gran diámetro enfriada por nitrógeno líquido.

La bomba puede tener típicamente una bomba (sección transversal de la cámara de la bomba no está expandido) de la velocidad de bombeo, y para superar el más a fondo para obtener una parte posterior de la bomba de aceite por debajo 10 - . 8 Pa limpieza superaltitude. Por lo tanto, la bomba de difusión de aceite ha alcanzado una posición importante en la producción industrial y el experimento científico de vacío ultra alto limpio.
Estructura y principio de funcionamientoLa bomba de difusión de aceite se compone principalmente de cuerpo de bomba, boquilla de difusión, tubería de vapor, cárter de aceite, calentador, difusor, sistema de refrigeración y boquilla de inyección (ver imagen). Cuando la bomba de difusión de aceite se bombea previamente a un vacío de menos de 1 Pa con la bomba de respaldo, el cárter de aceite puede comenzar a calentarse.

Cuando hierve, la boquilla expulsa una corriente de vapor de alta velocidad y las moléculas de gas en movimiento caliente se difunden en la corriente de vapor y chocan con las moléculas direccionales de vapor de aceite. Como resultado, las moléculas de gas ganan impulso, lo que resulta en un flujo direccional en la misma dirección que las moléculas de vapor de aceite. En la etapa frontal, el vapor de aceite se condensa y se liberan moléculas de gas, que son bombeadas por la bomba frontal para lograr el propósito de bombeo.

La presión de vapor del aceite de la bomba afecta directamente el rendimiento de vacío de la bomba. Sin embargo, cualquier aceite de bomba utilizado en una bomba de difusión de aceite es una mezcla de varios componentes con diferentes presiones de vapor. Por lo tanto, para mejorar el rendimiento de bombeo y vacío de la bomba de difusión de aceite, la propia bomba debe fraccionar y purificar el aceite de la bomba durante el trabajo.

El propósito del fraccionamiento es evitar que el aceite de los componentes de alta presión de vapor ingrese a la boquilla de trabajo de alto vacío (boquilla en el lado de alto vacío); el propósito de la purificación es hacer que el aceite de los componentes de alta presión de vapor sea bombeado continuamente por la parte delantera -Bomba de etapa durante el proceso de trabajo, de modo que el aceite se vuelva puro gradualmente.
El fraccionamiento del aceite de la bomba utiliza principalmente las diferentes temperaturas de evaporación de los componentes del aceite de la bomba para evaporarlos en diferentes áreas de la caldera. Cuando el aceite de la bomba condensado y a reflujo fluye hacia la pared de la bomba con la cubierta de preservación del calor después del trabajo, el aceite se precalienta y luego fluye hacia la periferia del cárter de aceite.

Es calentado por el calentador anular en el fondo del cárter, y el aceite de fracción ligera alcanza la temperatura de evaporación y se evapora en la capa exterior y entra en la boquilla de trabajo de bajo vacío (cerca de la boquilla de la bomba delantera); algo de aceite destilado ligero que no se evaporó también flota hacia la superficie del aceite debido a su menor gravedad que otros aceites destilados. Debido a la limitación del conducto de vapor exterior, esta parte del destilado todavía entra en la boquilla de trabajo de bajo vacío después de la evaporación.

El aceite de fracción pesada no se evapora en el conducto de vapor exterior porque no alcanza la temperatura de evaporación, y luego fluye desde la capa exterior desde el espacio entre el fondo de la olla hasta el centro de la olla de aceite para evaporarse y entrar en el nivel alto. boquilla de trabajo de vacío. El proceso de suministrar vapor de aceite ligero y pesado a la boquilla de trabajo de bajo vacío y la boquilla de trabajo de alto vacío de esta manera se denomina destilación fraccionada.

El vapor de aceite expulsado por la boquilla de inyección no se enfría lo suficiente en la etapa delantera y las fracciones ligeras del vapor no se pueden condensar por completo y son bombeadas por la bomba delantera. Con tal ciclo de trabajo, la fracción ligera en el aceite de la bomba será cada vez menor, y la proporción de la fracción pesada será cada vez mayor y el aceite de la bomba se volverá gradualmente más puro. Este proceso se llama purificación. El fraccionamiento y purificación del aceite de la bomba juega un papel importante en la mejora del vacío final de la bomba.
Bombee aceitebajo la premisa de una determinada estructura de bomba y sin fugas de aire, las características de bombeo y el vacío final de la bomba de difusión de aceite dependen principalmente del rendimiento del aceite de la bomba. Hay muchos tipos de aceite de bomba. La tabla muestra los principales tipos de aceite de bomba y sus características.