O que é uma bomba de difusão?
Uma bomba de difusão é um dispositivo projetado para bombear gases com um jato de vapor de alta velocidade como meio de transporte. Esse processo ocorre como resultado do fato de os gases resistirem à difusão na corrente de vapor e estarem mais inclinados a se mover com ela. As bombas de difusão são caracterizadas por pressões operacionais muito baixas ou, com mais precisão, altos valores de vácuo que podem atingir 10-10 mbar. O vapor usado para transportar o gás é normalmente o produto da fervura de óleos especializados, como o óleo de silicone, na seção de aquecimento da bomba. Quando direcionado através do conjunto de bicos da bomba, o vapor acelera consideravelmente e extrai o gás através do ponto de descarga da bomba.
A característica dos gases subjacentes à operação da bomba de difusão é sua inclinação para não se difundir ou se misturar com uma corrente de vapor, mas sim para ser movida junto com ela. Isso pode ser visto claramente onde o vapor sai de uma janela ou conduto. Ao fazê-lo, move uma coluna de ar junto com ela, causando uma circulação de ar no espaço. Embora bastante modesto em extensão, este é um bom exemplo do conceito de bomba de difusão em funcionamento. A principal diferença entre o funcionamento da bomba e a brisa fria no banheiro, no entanto, é a velocidade com que o vapor se move. Para que uma bomba de difusão alcance todo o seu potencial, o vapor usado como meio de transporte é acelerado a velocidades extremamente altas.
As bombas de difusão são dispositivos muito simples, sem partes móveis; isso os torna particularmente duradouros e fáceis de manter. As seções principais de um exemplo típico consistem em uma seção de aquecedor onde o vapor é produzido, uma entrada de gás bombeado, uma série de bicos e uma saída. Os elementos secundários consistem em serpentinas de resfriamento e dutos de retorno de óleo. O material do vapor é aquecido até o ponto de ebulição na seção do aquecedor, com o vapor resultante sendo direcionado para a seção do bico. Lá, o vapor acelera antes de passar pela entrada de gás bombeado, onde atrai o gás para o canal de saída.
No canal de saída, o vapor é resfriado e recondensa a um líquido. O gás acelerado sai da seção interna da bomba, onde retorna à pressão atmosférica e é descarregado. O óleo recondensado volta para a seção do aquecedor. Os materiais de vapor em uma bomba de difusão são tipicamente óleos à base de silicone, embora o mercúrio seja frequentemente usado em aplicações sensíveis de laboratório onde a contaminação por óleo é indesejável.