Lịch sử phát triển của lịch sử phát triển bơm phân tử
May 23, 2018| 1. Bơm phân tử sớm
Năm 1912, một người Đức tên là W.Gaede đã phát minh ra bơm phân tử đầu tiên trên thế giới, đường kính rotor của nó là 50mm, và có 8 khe ở các kích cỡ khác nhau trên cánh quạt. Tốc độ quay vòng là 12,000r / phút, và tốc độ bơm khoảng 1.5L / s. Nguyên tắc làm việc của bơm đầu tiên này tương tự như máy bơm phân tử hiện đại, nhưng nó nhanh chóng bị loại bỏ do rất nhiều hỏng hóc nên nó chưa được phổ biến rộng rãi.
Năm 1926, M. Siegbahn phát triển một loại bơm phân tử dạng đĩa trong phòng thí nghiệm của trường đại học ở Thụy Điển. Cấu trúc của nó tương tự như cấu trúc của bơm phân tử kiểu kéo hiện đại. Thân máy có rãnh xoắn ốc và rôto là một đĩa. Năm 1939, LE BOLD sản xuất hai máy bơm với đường kính 540mm. Kích thước của rãnh là 22mm x 22mm ở bên trong và 22mm x 1mm ở bên ngoài. Tốc độ quay vòng là 3.700r / phút và tốc độ bơm là 73L / s.
Các máy bơm phân tử sớm là tất cả các loại bơm phân tử lực kéo. Với những nhược điểm của khối lượng lớn, tốc độ bơm thấp, khoảng trống nhỏ và nhiều lỗi, nó phải chịu nhiều hạn chế trong ứng dụng, và do đó nó chỉ có thể được sử dụng trong một số lĩnh vực đặc biệt và chưa được phổ biến rộng rãi.
2. Sự ra đời của bơm Turbomolecular
Năm 1957, W. Becker của PFEIFFER GmbH tại Đức đã phát minh ra một loại bơm phân tử mới, có tên là bơm turbomolecular. Cấu trúc ngang và khoang bơm được trang bị các hàng lưỡi động và tĩnh. Khí đi qua cổng nạp vào giữa máy bơm và chảy qua kênh hút đến cả hai bên của thân máy bơm. Khí nén được thải ra bởi cổng xả sau khi được nén bởi mảng lá. Rotor của bơm turbomolecular này bao gồm 19 hàng lưỡi. Như thể hiện trong hình 2, đường kính là 170mm, tốc độ quay vòng là 16,000r / phút, và tốc độ bơm là 140L / s.
Năm 1966, Tập đoàn SENCMA tại Pháp đã phát triển một máy bơm turbomolecular dọc hàng 14 lưỡi, đường kính rotor là 286mm, tốc độ quay vòng là 12,000r / phút, và tốc độ bơm là 650L / s, tạo ra bơm tiên phong turbomolecular dọc.
Có rất nhiều nhà sản xuất máy bơm phân tử ở Nhật Bản với khả năng mạnh mẽ để thiết kế và sản xuất máy bơm phân tử. Năm 1971, Viện Nghiên cứu Vật lý và Hóa học Nhật Bản đã phát triển thành công một máy bơm phân tử hàng trục xoay 13 và một máy bơm phân tử cánh quạt cánh quạt 12, đường kính rotor là 300 mm và tốc độ quay vòng là 12.000 r / phút. Năm 1990, Công ty chân không Osaka của Nhật Bản đầu tiên đã phát triển thành công một máy bơm phân tử quy mô lớn với tốc độ bơm 25.000 L / s.
Hiện tại, cấu trúc cơ bản của các bơm phân tử hiện đại là ngang và dọc. Bơm phân tử ngang có ưu điểm là lực đồng nhất của rôto, trạng thái lực định vị chịu lực tốt, tuổi thọ dài, vị trí rôto cố định trong khi thay thế ổ trục và bảo dưỡng dễ dàng. Nhưng quá trình lắp ráp của bơm phân tử thẳng đứng đơn giản hơn bơm phân tử ngang, do đó tốc độ phát triển của bơm phân tử thẳng đứng trong những năm gần đây rất nhanh.
3. Bơm phân tử hiện đại
Kể từ khi ra đời của bơm phân tử, đã có một lịch sử gần một trăm năm. Với sự tiến bộ liên tục của khoa học và công nghệ khác nhau, công nghệ bơm phân tử cũng đã có nhiều cải tiến và đột phá. Bơm phân tử hiện đại thông minh, linh hoạt và hiệu quả hơn.
Trong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng của lý thuyết điều khiển và công nghệ máy tính và áp dụng cho máy bơm phân tử, máy bơm phân tử đã được kiểm soát bởi máy tính, và nhận ra điều khiển từ xa của máy bơm. Đồng thời, dựa trên công nghệ thông tin, các hệ thống an toàn và giám sát đã dẫn đến sự phát triển của các máy bơm phân tử theo hướng thông minh.
Tốc độ bơm là thông số cốt lõi của bơm phân tử. Tăng tốc độ quay là một trong những phương pháp trực tiếp nhất để tăng tốc độ bơm. Với sự phát triển của công nghệ cân bằng động, rôto bơm phân tử có thể hoạt động trơn tru với tốc độ cực cao. Và với sự phát triển của khoa học vật liệu, vật liệu của rôto bơm phân tử cũng đã thay đổi, nó có thể được làm bằng hợp kim nhôm cứng, sợi carbon, hợp kim titan và các vật liệu có độ cứng cao khác, giúp cải thiện tốc độ quay của rotor.
Trong những năm gần đây, với sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn, bơm phân tử được yêu cầu liên tục xả một lượng khí lớn trong môi trường áp suất cao và đảm bảo chân không sạch trong nhiều trường hợp. Hiệu suất của các máy bơm phân tử turbomolecular truyền thống trong môi trường này đã giảm rất nhiều và rất khó để đảm bảo kết quả thiết kế. Để làm cho bơm phân tử thích ứng với môi trường làm việc áp suất cao, phần bơm phân tử lực kéo được thêm vào bơm phân tử turbo ban đầu, và bơm phân tử turbo và bơm phân tử nối tiếp được tạo thành một bơm phân tử tổng hợp ( như trong Hình 3) với những ưu điểm của cả bơm phân tử turbo và bơm phân tử.
Ngoài ra, một số loại bơm phân tử mới đã xuất hiện trong những năm gần đây, như máy bơm phân tử nhiệt độ thấp, có thể chiết xuất các phân tử nước, máy bơm phân tử có thể hoạt động dưới các từ trường mạnh và điều kiện ăn mòn mạnh, và bơm phân tử treo từ với ưu điểm hỗ trợ không tiếp xúc, hiệu quả cao và tuổi thọ cao.