Algunos procesos en la producción química a menudo deben llevarse a cabo en condiciones de presión subatmosférica. Una bomba de vacío es un dispositivo mecánico que obtiene una presión absoluta inferior a la presión atmosférica. Hay muchos tipos estructurales de bombas de vacío. A continuación se presentan varios tipos de bombas de vacío comúnmente utilizadas en plantas químicas.
1. Bomba de vacío alternativa
El principio de funcionamiento de la bomba de vacío alternativa es básicamente el mismo que el del compresor alternativo, y la diferencia estructural no es grande, pero la válvula utilizada debe ser más liviana y más fácil de abrir y cerrar. Cuando el grado de vacío requerido es alto, la relación de compresión es grande y la influencia del gas residual en el espacio libre es grande, por lo que el espacio libre del sistema de vacío debe ser pequeño. Para reducir la influencia del contragolpe, se establece un paso de aire equilibrado entre los extremos izquierdo y derecho del cilindro de la bomba de vacío. Cuando se agote el pistón, deje abiertos los conductos de aire de equilibrio durante un breve período de tiempo, permitiendo que el gas que queda en el espacio libre fluya de un lado del pistón al otro, reduciendo así su presión.
2. Bomba de vacío de anillo de agua
Hay un impulsor montado excéntricamente en la carcasa circular y la bomba contiene una cierta cantidad de agua. Cuando el rotor gira, debido a la fuerza centrífuga, el agua se lanza a la pared de la carcasa para formar un anillo de agua. Este anillo de agua actúa como un sello y cierra el espacio entre las hojas en muchas celdas pequeñas de diferentes tamaños. Cuando el rotor gira hacia la mitad derecha, el volumen de la cámara sellada se expande gradualmente y el gas se inhala desde el puerto de succión a la derecha; cuando el rotor gira hacia la mitad izquierda, el volumen de la cámara se reduce gradualmente y el gas se descarga desde el puerto de escape de la izquierda.
El volumen de aire formado por la bomba de vacío de anillo de agua está limitado por la temperatura del agua, alcanzando generalmente alrededor de 83,4x103Pa. La bomba también se puede utilizar como soplador y la presión generada (presión manométrica) no supera los 98,07 x 103 Pa.
El sistema de vacío de anillo de agua tiene una estructura simple y compacta, es fácil de fabricar y mantener, y tiene una larga vida útil porque la parte giratoria no tiene fricción mecánica.
Las bombas de vacío de anillo de agua son adecuadas para transportar gases corrosivos o explosivos. La desventaja es que la eficiencia es baja, generalmente 30~50%.
3. Bomba de vacío de chorro de agua
Si el fluido de trabajo de la bomba de chorro es agua, se denomina bomba de chorro de agua; si es vapor de agua, se llama bomba de chorro de vapor.
La presión de la bomba de chorro de vapor de una sola etapa puede alcanzar los 0,01 MPa. Para lograr un mayor grado de vacío, se puede utilizar un sistema de chorro de múltiples etapas.
Las ventajas de la bomba de vacío de chorro son el amplio rango de presión de trabajo, la gran capacidad de bombeo y la estructura simple. La desventaja es que la eficiencia es muy baja.