Vakumski sistem vakuumskog reaktora je kritična komponenta koja omogućava izvođenje širokog spektra hemijskih i industrijskih procesa pod specifičnim uslovima pritiska. Kao vodeći dobavljač vakuumskih reaktora, razumijemo važnost dobro dizajniranog vakuumskog sistema i njegovih različitih komponenti. U ovom blogu ćemo istražiti od čega se sastoji vakuumski sistem vakuumskog reaktora.
1. Vakum pumpe
Srce svakog vakuum sistema je vakuum pumpa. Vakum pumpe se koriste za uklanjanje molekula gasa iz reaktorske komore, stvarajući okruženje niskog pritiska. Postoji nekoliko tipova vakuum pumpi koje se obično koriste u vakuumskim reaktorima, a svaka ima svoje prednosti i ograničenja.
Pumpe sa lopaticom
Rotacione pumpe su jedna od najčešće korištenih vrsta vakuum pumpi u vakuumskim reaktorima. Oni rade tako što koriste rotirajuće lopatice unutar cilindrične komore da zarobe i komprimiraju plin, a zatim ga istiskuju iz pumpe. Ove pumpe su relativno jednostavne konstrukcije, pouzdane i mogu postići umjerene nivoe vakuuma, obično u rasponu od 10 - 3 do 10 - 1 mbar. Pogodni su za primjene gdje je potreban umjereni vakuum, kao što je isparavanje rastvarača i neke kemijske reakcije.
Difuzijske pumpe
Difuzijske pumpe se koriste za postizanje visokih nivoa vakuuma. Oni rade na principu difuzije gasa, gde mlazovi pare velike brzine nastali zagrevanjem radnog fluida (obično ulja) zahvataju molekule gasa i nose ih prema izlazu pumpe. Difuzijske pumpe mogu doseći nivoe vakuuma od 10 - 6 do 10 - 9 mbar. Međutim, potrebna im je pomoćna pumpa, kao što je rotirajuća lopatična pumpa, koja bi prethodno evakuisala sistem do određenog pritiska pre nego što počnu efikasno da rade. Ove pumpe se često koriste u procesima kao što su taloženje tankog filma i destilacija u visokom vakuumu.
Scroll Pumps
Scroll pumpe su noviji dodatak porodici vakuum pumpi. Sastoje se od dva međusobno povezana svitka, jednog fiksnog i jednog u orbiti. Kako se kružni svitak kreće, on zarobljava i komprimira plinske džepove, postepeno smanjujući pritisak u komori. Scroll pumpe su bez ulja, što ih čini pogodnim za primjene gdje je kontaminacija uljem zabrinuta, kao što je u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji. Mogu postići nivoe vakuuma u rasponu od 10 - 2 do 10 - 3 mbar.
2. Vakumski ventili
Vakumski ventili igraju ključnu ulogu u kontroli protoka gasa u vakuumskom sistemu. Koriste se za izolaciju različitih delova sistema, regulaciju pritiska i sprečavanje povratnog strujanja gasa.
Zaporni ventili
Zasun se obično koristi za obezbeđivanje punog protoka gasa velikog prečnika. Sastoje se od ravne kapije koja se može podići ili spustiti da otvori ili zatvori ventil. Zaporni ventili se često koriste za izolaciju vakuum pumpe od reaktorske komore kada je potrebno održavanje ili za brzo zatvaranje protoka plina u slučaju nužde.
Kuglasti ventili
Kuglasti ventili koriste sferni disk (kuglu) s rupom u sredini za kontrolu protoka plina. Kada je otvor poravnat sa tijelom ventila, ventil je otvoren; kada se lopta rotira za 90 stepeni, ventil se zatvara. Kuglasti ventili su poznati po svom brzom radu i čvrstom zaptivaču, što ih čini pogodnim za aplikacije gdje je potrebno brzo zatvaranje.
Igličasti ventili
Igličasti ventili se koriste za preciznu kontrolu protoka gasa. Imaju dugu, suženu iglu koja se može podesiti da varira veličinu otvora kroz koji teče plin. Igličasti ventili se često koriste u aplikacijama gdje je potrebno fino podešavanje tlaka, kao što je kalibracija vakuum mjerača.
3. Vakuumski mjerači
Vakum mjerači su neophodni za mjerenje tlaka unutar vakuumskog reaktora. Oni pružaju informacije u realnom vremenu o nivou vakuuma, omogućavajući operaterima da prate i kontrolišu proces.
Pirani Gauges
Pirani mjerači rade na principu da je toplinska provodljivost plina povezana s njegovim tlakom. Sastoje se od zagrijane žice smještene u vakuumskoj komori. Kako se tlak plina mijenja, mijenja se i brzina prijenosa topline sa žice na okolni plin, što zauzvrat utječe na otpor žice. Mjerenjem otpora može se odrediti pritisak. Pirani mjerači su pogodni za mjerenje pritisaka u rasponu od 10 - 3 do 10 mbar.
Mjerači s hladnom katodom
Mjerači s hladnom katodom koriste visokonaponsko pražnjenje između dvije elektrode kako bi ionizirali molekule plina u vakuumskoj komori. Proizvedena jonska struja je proporcionalna pritisku gasa. Mjerači s hladnom katodom mogu mjeriti pritiske u rasponu od 10 - 2 do 10 - 9 mbar i često se koriste u aplikacijama visokog vakuuma.
Kapacitivni manometri
Kapacitivni manometri mjere pritisak otkrivanjem otklona dijafragme zbog razlike pritiska na njoj. Dijafragma čini jednu ploču kondenzatora, a promjena kapacitivnosti je proporcionalna pritisku. Kapacitivni manometri su vrlo precizni i mogu mjeriti tlakove u rasponu od 10 - 3 do 10 3 mbar.
4. Zamke i filteri
Zamke i filteri se koriste za zaštitu vakuum pumpe i reaktora od zagađivača.
Cold Traps
Hladne zamke se koriste za kondenzaciju i prikupljanje isparljivih tvari, kao što su vodena para i rastvarači, prije nego što stignu do vakuum pumpe. Oni rade tako što hlade površinu na veoma nisku temperaturu, obično koristeći tečni azot ili sistem za hlađenje. Kako plin prolazi kroz hladnu zamku, isparljive tvari se kondenziraju na hladnoj površini i uklanjaju se iz struje plina.
Filteri za čestice
Filteri za čestice se koriste za uklanjanje čvrstih čestica iz struje plina. Mogu biti izrađene od različitih materijala, kao što je sinterirani metal ili porozna keramika. Filteri za čestice su neophodni u aplikacijama gdje se čvrste čestice stvaraju tokom procesa, kao što je obrada praha ili neke kemijske reakcije.
5. Cjevovodi i fitinzi
Cjevovodi i fitinzi u vakuumskom sistemu se koriste za povezivanje različitih komponenti zajedno. Moraju biti pažljivo odabrani kako bi se osigurao nepropusni i efikasan sistem.
Cijevi od nehrđajućeg čelika
Cijevi od nehrđajućeg čelika se obično koriste u vakuumskim sistemima zbog svoje otpornosti na koroziju i visoke čvrstoće. Mogu se zavariti ili spojiti pomoću prirubnica i zaptivki. Cijevi od nehrđajućeg čelika dostupne su u različitim promjerima i debljinama stijenki za različite primjene.
Prirubnice i zaptivke
Prirubnice se koriste za spajanje cijevi i komponenti zajedno. Pružaju veliku površinu za zaptivanje i mogu se lako rastaviti radi održavanja. Brtve, napravljene od materijala kao što su guma ili metal, postavljaju se između prirubnica kako bi se osiguralo čvrsto zaptivanje. Izbor materijala za zaptivanje zavisi od radnog pritiska, temperature i vrste gasa u sistemu.
Zaključak
Vakumski sistem vakuumskog reaktora je složen sklop komponenti, od kojih svaka igra vitalnu ulogu u postizanju i održavanju željenog nivoa vakuuma. Kao dobavljač vakuumskih reaktora, nudimo sveobuhvatan asortiman vakuumskih reaktora sa dobro dizajniranim vakuumskim sistemima koji zadovoljavaju različite potrebe naših kupaca. Bilo da tražite spiralni reaktor za kontinuirane protočne reakcije, reaktor dimetil etera za specifične hemijske procese ili generator acetilena za proizvodnju gasa, imamo stručnost i proizvode da vam pružimo najbolje rešenje.
Ako ste zainteresirani da saznate više o našim vakuum reaktorima ili imate posebne zahtjeve za vaš projekat, preporučujemo vam da nas kontaktirate za detaljnu raspravu. Naš tim stručnjaka spreman je da vam pomogne u odabiru pravog vakuumskog sistema i reaktora za vašu primjenu.
Reference
- "Priručnik o tehnologiji vakuuma" A. Rotha
- "Handbook of Vacuum Physics" uredio DO Haydon
- "Vakumske pumpe i vakuumski sistemi: principi, dizajn i rad" F. Pfeiffera