Dispensa lab 3 pompe meccaniche prima parte

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Dispensa lab 3 pompe meccaniche prima parte

  1. 1. Università degli Studi di Padova Corso di laurea in Scienza dei Materiali Modulo di “Tecniche di Vuoto e Film Sottili” prof. V. Palmieri www.surfacetreatments.org Superconductivity Lab - Laboratori Nazionali di Legnaro Istituto Nazionale Fisica Nucleare - Viale dell'Universita', 2 35020 Legnaro (PADOVA) - ITALY Produzione del Vuoto: Pompe Meccaniche Dispensa 1 - Parte 1
  2. 2. Prof. V. Palmieri_ UniPD 2 Occorre avere ben chiari gli obbiettivi che si vogliono raggiungere nel sistema da vuoto, ovvero: 1) ____________________ desiderata; 2) _____________________ per raggiungere la pressione limite 3) Composizione ammessa del _________ (cioè _________________ dei gas che determinano la pressione limite); 4) Esigenze particolari, quali per esempio, assenza di ___________________ o di ______________________________, limiti di peso o di spazio ecc.
  3. 3. Prof. V. Palmieri_ UniPD 3 1)pompe che aspirano gas dal sistema da vuotare e lo_______________________ ____________________________________ __________________________________; 2) pompe che ________________________ ___________________________________, attraverso opportuni metodi di fissazione delle molecole del gas. In generale si distinguono due categorie di pompa da
  4. 4. Prof. V. Palmieri_ UniPD 4 Ogni pompa è caratterizzata dalla sua __________________________ o dalla sua portata (cioè il _____________________ che può passare attraverso la pompa ed essere così eliminato dal sistema da vuoto). La velocità di pompaggio è espressa generalmente in _________, oppure in ______ La portata è misurata in torr · L/s. Ma è anche accettata l'unità Pa · L/s.
  5. 5. Prof. V. Palmieri_ UniPD 5 La velocità di pompaggio è spesso variabile con la pressione o costante solo in un determinato intervallo di pressione. Se si indica con S questa velocità, vale S = – V · (dp/dt)/(p–p0) dove p è la ____________all'istante t e p0 è la pressione limite raggiungibile dalla pompa nel sistema di volume V. Se S fosse indipendente da p, la rappresentazione grafica di log (p – p0) in funzione di t dovrebbe dare una retta la cui pendenza sarebbe: ( ) V_______ S t _______log ⋅ = Ponendo S (l – p0/p) = E, si potrebbe scrivere come segue: – (dp/dt) = E · p/V dove E rappresenta la velocità di pompaggio a ogni istante, e varia da E = S per p grande, a E = 0 per p = p0.
  6. 6. Prof. V. Palmieri_ UniPD 6 Se la pompa è collegata al sistema da vuotare con una canalizzazione di conduttanza C, la _______________ ___________________della pompa, all'ingresso della conduttanza nel sistema, non è più S, ma _________________
  7. 7. Prof. V. Palmieri_ UniPD 7 • pompe _______________ (che, per funzionare, necessitano di parti meccaniche in movimento); • pompe a ________________________ (in cui il gas viene eliminato grazie all'azione o al moto di determinati fluidi); • pompe ________________ (in cui il pompaggio del gas avviene per adsorbimento chimico o fisico e per cattura di ioni); • pompe _____________________ (quelle in cui si ha adsorbimento o condensazione del gas da pompare su superfìci raffreddate a temperature uguali o minori di quella dell'N2 liquido, e in genere a quelle dell'H2 o He liquido).
  8. 8. Prof. V. Palmieri_ UniPD 8 Principali tipi di pompe e loro più comuni campi di utilizzazione
  9. 9. Prof. V. Palmieri_ UniPD 9
  10. 10. Prof. V. Palmieri_ UniPD 10
  11. 11. Prof. V. Palmieri_ UniPD 11 Pompe di tipo meccanico: • pompe rotative a palette, • a pistone oscillante, • pompe trocoidali, • Roots, • molecolari
  12. 12. Prof. V. Palmieri_ UniPD 12
  13. 13. Prof. V. Palmieri_ UniPD 13 POMPE ROTATIVE A PALETTE Questo tipo di pompa è costituito da un corpo cilindrico (1) nel quale un ___________________________ (2) gira nel senso indicato dalla freccia. In una scanalatura diametrale del rotore sono collegate due _____________ (3) spinte contro le pareti del corpo cilindrico da una molla (4). Durante la rotazione, ottenuta mediante un normale motore elettrico, queste palette scorrono lungo la parete del corpo cilindrico della pompa, comprimendo in tal modo il gas che entra attraverso l‘_________________ (5), connessa al recipiente da vuotare, ed espellendolo poi attraverso la______________ ____________________ (6).
  14. 14. Prof. V. Palmieri_ UniPD 14 ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________
  15. 15. Prof. V. Palmieri_ UniPD 15 ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________
  16. 16. Prof. V. Palmieri_ UniPD 16 ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ _____________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________
  17. 17. Prof. V. Palmieri_ UniPD 17 __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________
  18. 18. Prof. V. Palmieri_ UniPD 18
  19. 19. Prof. V. Palmieri_ UniPD 19 Questa valvola è immersa nell‘__________ che serve sia a _______________ la valvola stessa sia a ________________ e a _____________ evitando che il gas compresso sfugga, attraverso il contatto paletta-parete, dalla zona dove il gas è compresso a quella a _____________ pressione collegata al sistema da vuoto. La pompa rotativa a palette opera, sul seguente principio: il volume operativo della pompa aumenta ____________________________________, aspirando il gas da pompare, quindi è isolato dal sistema e diminuisce in modo che il gas in esso contenuto sia _______________ in modo sufficiente ad aprire una (o più) valvola e attraverso questa essere espulso __________________________; l'operazione avviene____________________.
  20. 20. Prof. V. Palmieri_ UniPD 20
  21. 21. Prof. V. Palmieri_ UniPD 21 ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ _____________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ _____________________________________
  22. 22. Prof. V. Palmieri_ UniPD 22 ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ _____________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ _____________________________________
  23. 23. Prof. V. Palmieri_ UniPD 23 I rapporti di_____________________ (cioè il rapporto tra la pressione a cui il gas e espulso dalla pompa e quella a cui è aspirato) sono dell'ordine di ______ e le pressioni sono di circa 1 Pa, operando a partire dalla pressione atmosferica. Una pompa rotativa a palette è anche detta a uno stadio, in quanto costituita da un solo rotore che aspira gas dal sistema da vuoto e lo espelle direttamente in aria. Nella struttura a ___________stadio, il primo rotore scarica il gas aspirato dall'apertura collegata al sistema da vuoto nel secondo rotore che provvede poi, a sua volta, a espellere questo gas verso l'atmosfera attraverso la valvola di scarico. Con pompe rotative a due stadi si raggiungono vuoti migliori che con quelle a un solo stadio: si possono infatti raggiungere pressioni limite dell'ordine di ________________________. Le pompe rotative a palette sono tra le più usate nel campo dei bassi e medi vuoti e, come pompe per il prevuoto, in sistemi per alto vuoto.
  24. 24. Prof. V. Palmieri_ UniPD 24
  25. 25. Prof. V. Palmieri_ UniPD 25 POMPE ROTATIVE A PISTONE OSCILLANTE II principio di funzionamento di queste pompe è lo stesso che per le pompe rotative a palette Le caratteristiche di pompaggio sono molto simili ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________
  26. 26. Prof. V. Palmieri_ UniPD 26 Un ___________ (1), trascinato da un ____________ (2) rotante nel senso della freccia, si muove lungo la parete della camera (3). Attraverso il ____________ (4) il gas da pompare fluisce nella pompa e, attraverso il canale di aspirazione del cassetto (5), passa nella camera (6). Il cassetto (5) è solidale con il cilindro (1) e scorre con moto _________ nella guida (7) oscillante nell'apposita sede. Il gas aspirato si viene a trovare nella camera (di compressione) (8). Durante la rotazione del cilindro (1) il gas viene ________________ in (8) fino a che viene espulso all'esterno della pompa attraverso la valvola (9) immersa in olio, il quale, come si è già detto precedentemente, serve ad assicurare la _______________ e a riempire lo spazio morto sotto di essa costituendo così anche una riserva per la lubrificazione e la tenuta delle parti in movimento Pressioni da quella __________ fino a _______ Pa

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