La differenza più fondamentale tra le pompe a vuoto e gli altri tipi di pompe (come quelle ad acqua o ad olio) risiede nella loro funzione e nel loro mezzo di lavoro.
In termini semplici, le pompe ordinarie (come le pompe centrifughe o le pompe a ingranaggi) sono progettate per "trasportare" fluidi (spostare acqua o olio dal punto A al punto B),considerando che le pompe a vuoto sono destinate a "creare un ambiente" (rilevare l'aria da un contenitore sigillato per stabilire uno stato di vuoto);.
Per darvi una comprensione più intuitiva, ecco un'analisi comparativa dettagliata:
1Differenze tra scopo principale e mezzo di lavoro
| Dimensione | Pompa a vuoto | Pompa ordinaria (pompe ad acqua/olio, ecc.) |
|---|---|---|
| Scopo principale | Evacuazione / creazione di vuoto: riduzione della pressione del gas all'interno di uno spazio sigillato. | Trasporto/presurizzazione: Aumento dell'altezza, della pressione o della velocità di flusso dei liquidi. |
| Medio di lavoro | Principalmente gas (aria, vapore acqueo, gas corrosivi). | Principalmente liquidi (acqua, olio, soluzioni chimiche, liquami). |
| Stato del lato di aspirazione | La pressione di aspirazione è inferiore alla pressione atmosferica (pressione negativa). | Il lato di aspirazione ha in genere una pressione della testa del liquido o una pressione positiva all'ingresso. |
| Stato del lato dello scarico | Scarichi nell'atmosfera o in una successiva fase di pompaggio. | Scarichi in condotte, serbatoi elevati o sistemi ad alta pressione. |
2. "Varianti di famiglia" interne delle pompe a vuoto
Le pompe a vuoto costituiscono una famiglia molto diversificata, con principi di funzionamento e scenari di applicazione molto diversi a seconda del tipo.sono principalmente suddivisi in due gruppi principali: secco e bagnato (sciolto con olio / anello liquido).
A. Pompe a vuoto a secco (ad es. pompe a vite, pompe a rotolo, pompe a diaframma) Caratteristiche: non contiene olio all'interno della camera della pompa; il gas non entra in contatto con l'olio lubrificante durante il pompaggio.Vantaggi:
Pulito e privo di inquinamento: il gas di scarico rimane puro senza il rischio che l'olio possa contaminare esperimenti o prodotti (essenziale per le industrie dei semiconduttori e alimentari).
Semplice manutenzione: non è richiesto lo smaltimento dell'olio di scarto; alcuni modelli (come le pompe a vite) sono dotati di funzionamento senza contatto, con conseguente durata di vita più lunga.rendendoli generalmente più costosi delle pompe lubrificate ad olio di prestazioni comparabili.
B. Pompe a vuoto bagnate/sigillate con olio (ad esempio, pompe a ventole rotative, pompe ad anello d'acqua) Caratteristiche: utilizzano olio o acqua come media di sigillamento e lubrificazione.Vantaggi:
Semplice struttura e basso costo: ad esempio, le pompe a pale rotanti sono le apparecchiature più comuni e "economiche" nei laboratori.
Resistenza alle alte temperature / resistenza all'esplosione: le pompe ad anello d'acqua utilizzano una tenuta ad acqua e funzionano tramite compressione isotermica,rendendoli altamente adatti all'estrazione di gas infiammabili ed esplosivi (comunemente utilizzati negli impianti chimici)- Svantaggi:
Rischio di contaminazione: le pompe a olio possono emettere nebbia di olio che richiede filtri; le pompe ad anello d'acqua generano acque reflue che devono essere trattate.
Grado di vuoto limitato: limitato dalla pressione di vapore saturo del fluido di lavoro, rendendo difficile il raggiungimento di livelli di vuoto estremamente elevati.
3. Confronto dei limiti di prestazione
Diversi tipi di pompe possono raggiungere "gradi di vuoto" (pressione ultima) molto diversi, che è una metrica critica durante la selezione delle attrezzature:
Vaccum grezzo (1000 Pa - pressione atmosferica):
Pompe rappresentative: pompe ad anello d'acqua, pompe a pistoni.
Applicazioni: imballaggio a vuoto, sollevamento/manipolazione di materiali, trattamento delle acque reflue.
Medio a basso vuoto (1 Pa - 1000 Pa):
Pompe rappresentative: pompe a pale rotanti (sellate con olio), pompe a vite a secco, pompe a rotoli.
Applicazioni: asciugatura a vuoto, freeze-drying, incapsulamento elettronico.
Vaso alto/ultra-alto (< 0,1 Pa):
Pompe rappresentative: pompe molecolari, pompe radicali (in genere richiedono una pompa di supporto in serie).
Applicazioni: rivestimento a semiconduttori, spettrometria di massa, acceleratori di particelle.