Las bombas scroll de compresión interna tipo vacío son dispositivos electromecánicos que se utilizan ampliamente en la ciencia y la industria. El alcance de su uso incluye ciertos procesos tecnológicos, como resultado de lo cual se crea un profundo vacío. La productividad promedio de los dispositivos es de hasta 35 metros cúbicos / h. Debido a la presencia de un ambiente completamente seco, dicha bomba también se puede utilizar para bombear gases activos. Considere las características y beneficios de este equipo.
Historia de la Creación
Los primeros intentos de crear una bomba en espiral pueden considerarse la medición de las lecturas de presión atmosférica, realizadas por un físico italiano llamado Torricelli. Después de estudiar la información recibida, concluyó que había un vacío, probando pronto su hipótesis.
El diseño clásico del dispositivo en cuestión fue creado a principios del siglo XVIII según el proyecto del ingeniero francés Leon Croix. El científico desarrolló un mecanismo basado en un dispositivo rotatorio con dos espirales de paso constante. Al mismo tiempo, uno de los elementos permanece fijo de manera estable y se une al cuerpo. La segunda espiral se desliza en la parte interior a lo largo de la trayectoria orbital.
Producción en serie de espiralLas bombas de vacío se han establecido desde 1980. Los primeros modelos proporcionaban extracción de aire y presurización para motores y acondicionadores de aire. Ahora, el alcance del uso de tales compresores se ha ampliado significativamente, incluida la actividad económica, la ingeniería espacial y la industria. Las modificaciones en espiral se realizan principalmente en laboratorios y empresas.
Características
Dos espirales están ubicadas entre sí en un ángulo de 180 grados. Crean compartimentos en forma de media luna en los que el movimiento del gas es proporcionado por la diferencia de presión en ellos. Un motor eléctrico transmite par al eje, después de lo cual las espirales realizan un movimiento orbital, y el volumen de gas, encogiéndose gradualmente, tiende a la parte central.
Tales dispositivos pertenecen a la clase de bombas scroll de vacío previo de tipo seco con compresión interna. El diseño no prevé el uso de aceites para sellar los elementos de acoplamiento. Las bombas en cuestión pueden funcionar en condiciones con una alta probabilidad de condensación.
Ventajas
Principales ventajas de las bombas scroll:
- La ausencia total de vapor de aceite permite el uso de dispositivos para crear componentes químicamente puros en el vacío.
- Durante el funcionamiento no se acumulan abrasivos en el interior, lo que prolonga la vida de las piezas mecánicas, asegurando un alto coeficiente de estabilidad.
- La f alta de ruido y la baja vibración permiten utilizar el dispositivo en habitaciones donde hay personas.
- Arranque y puesta en marcha de la bombarequiere un esfuerzo mínimo.
- El dispositivo es liviano, no requiere marco o armazón especial para su transporte.
- Compacto. Incluso hay modificaciones de escritorio.
- Fiabilidad de componentes mecánicos y electrónicos.
- Las unidades están equipadas con sistemas especiales para el sellado de rodamientos, sellado de ejes, eliminación de polvo y sólidos.
- Alta eficiencia (alrededor del 95%).
- Amplio rango de presión de funcionamiento y opción de bombeo de alta precisión.
- El calor emitido es mínimo, hay un sistema de enfriamiento atmosférico completo.
- Casi todos los modelos están equipados con un contador de horas, no requieren un mantenimiento complejo y costoso.
Paquete
El diseño de la bomba scroll varía según el fabricante, pero cualquier diseño incluye elementos básicos, a saber:
- Cuerpo de hierro forjado, revestido semigrueso.
- Soporte (la distancia al desplazamiento móvil es de 0,05 a 0,01 mm).
- Mecanismo de contrapeso.
- Parte móvil que realiza la rotación orbital.
- Dispositivo antibloqueo.
- Eje excéntrico (accionado eléctricamente).
- Fuelle que sella juntas para evitar la entrada de vapores de aceite.
- Sello de goma resistente a la grasa.
¿Cómo funciona?
El principio de funcionamiento de la bomba scroll esexpulsión de gas desde la parte periférica hacia el centro mediante un elemento móvil que crea dos series de volúmenes en forma de media luna. Luego, el volumen se bombea a través de la sala de vapor y el orificio en el medio de la placa final de la cama fija.
El número de rotaciones de un ciclo de trabajo completo con una porción de gas es idéntico al número de vueltas de la espiral. Para ello se utilizan la involuta, la espiral de Arquímedes, varios arcos de círculos y sus variaciones.
La principal diferencia entre el funcionamiento de la unidad en cuestión es que la succión, la compresión y la descarga se realizan de forma sincronizada, simultáneamente en varias cavidades. La difusión de gas entre los sectores de baja y alta presión se reduce debido a la separación de volúmenes entre ellos. Esta decisión permitió abandonar por completo el uso de válvulas de descarga y succión.
Bombas de desplazamiento Anest Iwata
Estas unidades han sido fabricadas por una empresa japonesa desde 1990. Estas bombas se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluidos hornos de vacío, equipos de laboratorio, procesamiento de iones, sistemas de pulverización catódica. El dispositivo cuenta con un mecanismo bien equilibrado, baja pulsación y ruido, y está bien protegido contra la entrada de aceite o partículas en la cámara de vacío.
Características breves sobre el ejemplo de modificación Anest Iwata ISP-90:
- Tipo de refrigeración - aire.
- Velocidad de bombeo - 90 l/min a 50 Hz.
- Vacío máximo - 5 Pa.
- Consumo de energía - 0,15 kW.
- Nivel de ruido - 52 dB.
- Peso - 13 kg.
- Dimensiones –308/182/225 mm.
- Tensión de trabajo - 220 V.
Bomba de vacío scroll sin aceite XDS35i
Este instrumento utiliza la tecnología de entrada de movimiento de fuelle patentada para aislar completamente los rodamientos del compartimiento de trabajo. Este diseño elimina la entrada de componentes químicamente activos y aceitosos en él. El puerto de interfaz lógica le permite ajustar la velocidad del eje.
Parámetros:
- Productividad - 43 m3/h.
- Bombeo al máximo - 35 metros cúbicos/h.
- Límite de presión de salida - 1 bar.
- Potencia del motor - 520 W.
- La temperatura de funcionamiento es de 10 a 40 grados.
- Peso - 48 kg.
- Ruido - 57 dB.
Solicitud
Las bombas centrífugas espirales se utilizan con éxito en varios campos. A continuación se muestra una lista de los principales destinos:
- En medicina - para la limpieza de componentes de varias sustancias bajo vacío casi total (ventiladores y respiración artificial).
- En productos farmacéuticos: para la desinfección de medicamentos (antibióticos) de los productos de desecho de microorganismos.
- En la industria: como dispositivo de vacío previo al ensamblar bombas turbomoleculares o de difusión.
- Para realizar investigaciones físicas en el estudio de polímeros fotosensibles y gases enrarecidos.
- Bpruebas: para simular la ingravidez y el vacío ondulante (cuando se prueban satélites, globos meteorológicos, módulos orbitales, aeronaves, cohetes).
- En investigación biológica: para estudiar el efecto del vacío en varias formas de vida.
- En microelectrónica: para la fabricación de semiconductores en condiciones de nivelación de la acción oxidativa.
- En la industria química: para crear un flujo constante de materias primas (dividir el material en fracciones, por ejemplo, al crear ésteres).
- En la industria alimentaria, el envasado de productos en una funda de plástico.
- En la fabricación de dispositivos ópticos-mecánicos complejos (microscopios electrónicos).
Para cerrar
La lista anterior no incluye todas las áreas en las que se utiliza la bomba de espiral de vacío. Tal equipo facilita enormemente una variedad de actividades. Especialmente, el dispositivo es insustituible en los casos en que se requiere la creación de un vacío sin aceite. Cabe señalar que esta dirección prevalece en la industria del desarrollo y producción de equipos de bombeo. Debido a las amplias posibilidades y características de diseño, se fabrican modelos, tanto en diseño industrial como en versión compacta (sobremesa).
