Co to jest pompa dyfuzyjna?
Pompa dyfuzyjna jest urządzeniem przeznaczonym do pompowania gazów strumieniem pary o dużej prędkości jako medium transportowym. Proces ten zachodzi w wyniku tego, że gazy są odporne na dyfuzję w strumieniu pary i są bardziej skłonne do poruszania się wraz z nim. Pompy dyfuzyjne charakteryzują się bardzo niskimi ciśnieniami roboczymi lub, dokładniej, wysokimi wartościami próżni, które mogą osiągnąć 10-10 mbar. Para używana do transportu gazu jest zazwyczaj produktem wrzących olejów specjalistycznych, takich jak olej silikonowy, w sekcji grzewczej pompy. Po skierowaniu przez zespół dyszy pompy para znacznie przyspiesza i wyciąga z nią gaz przez punkt wylotowy pompy.
Cechą charakterystyczną gazów, które leżą u podstaw działania pompy dyfuzyjnej, jest ich skłonność nie do dyfuzji lub mieszania się ze strumieniem pary, ale raczej do przemieszczania się wraz z nią. Można to wyraźnie zobaczyć, gdzie para wydostaje się z okna lub kanału dymowego. W ten sposób przesuwa wraz z nią kolumnę powietrza, powodując w ten sposób cyrkulację powietrza w przestrzeni. Chociaż jest dość skromny, jest to dobry przykład koncepcji pompy dyfuzyjnej w pracy. Główną różnicą między działaniem pompy i chłodnym wietrzykiem w łazience jest jednak prędkość, z jaką porusza się para. Aby pompa dyfuzyjna osiągnęła pełny potencjał, para wykorzystywana jako medium transportowe jest przyspieszana do ekstremalnie wysokich prędkości.
Pompy dyfuzyjne są bardzo prostymi urządzeniami bez ruchomych części; dzięki temu są wyjątkowo trwałe i łatwe w utrzymaniu. Główne sekcje w typowym przykładzie składają się z sekcji podgrzewacza, w której wytwarzana jest para, wlotu pompowanego gazu, szeregu dysz i wylotu. Elementy wtórne składają się z cewek chłodzących i kanałów powrotnych oleju. Materiał parowy jest ogrzewany do temperatury wrzenia w sekcji grzejnej, a powstałe pary są kierowane do sekcji dyszowej. Tam para przyspiesza przed przejściem wlotu pompowanego gazu, gdzie zasysa gaz do kanału wylotowego.
W kanale wylotowym para jest chłodzona i ponownie kondensuje się w cieczy. Przyspieszony gaz opuszcza następnie wewnętrzną sekcję pompy, gdzie powraca do ciśnienia atmosferycznego i jest rozładowywany. Skondensowany olej przepływa z powrotem do sekcji nagrzewnicy. Materiały oparów w pompie dyfuzyjnej są zwykle olejami na bazie silikonu, chociaż rtęć jest często stosowana w delikatnych zastosowaniach laboratoryjnych, w których zanieczyszczenie oleju jest niepożądane.