Kas ir difūzijas sūknis?

Difūzijas sūknis ir ierīce, kas paredzēta gāzu sūknēšanai ar liela ātruma tvaika strūklu kā transporta līdzekli. Šis process notiek tāpēc, ka gāzes pretojas difūzijai tvaika plūsmā un ir vairāk tendētas uz to. Difūzijas sūkņiem raksturīgs ļoti zems darba spiediens vai, precīzāk, augstas vakuuma vērtības, kas var sasniegt 10-10 mbar. Tvaiki, ko izmanto gāzes transportēšanai, parasti ir produkts, kas rodas, vārot specializētas eļļas, piemēram, silikona eļļu sūkņa sildītāja daļā. Kad tvaiks tiek virzīts caur sūkņa sprauslu komplektu, tas ievērojami paātrinās un izvelk gāzi līdzi caur sūkņa izplūdes punktu.

Gāzu īpašība, kas ir pamatā difūzijas sūkņa darbībai, ir to tieksme neizkliedēt vai sajaukties ar tvaika plūsmu, bet gan tikt kustināta ar to. To var skaidri redzēt, kur tvaiks izplūst no loga vai dūmvada. To darot, tas pārvieto gaisa kolonnu kopā ar to, tādējādi izraisot gaisa cirkulāciju telpā. Lai gan tas ir diezgan pieticīgs, tas ir labs piemērs difūzijas sūkņa koncepcijai darbā. Tomēr galvenā atšķirība starp sūkņa darbību un vēso vēju vannas istabā ir tvaiku kustības ātrums. Lai difūzijas sūknis pilnībā izmantotu savu potenciālu, tvaiki, ko izmanto kā transportēšanas līdzekli, tiek paātrināti līdz ārkārtīgi lieliem ātrumiem.

Difūzijas sūkņi ir ļoti vienkāršas ierīces bez kustīgām daļām; tas padara tos īpaši ilgu mūžu un viegli kopjamus. Tipiskā piemēra galvenās sadaļas sastāv no sildītāja sekcijas, kurā tiek ražots tvaiks, sūknējamās gāzes ieplūdes atveres, virknes sprauslu un izplūdes atveres. Sekundārie elementi sastāv no dzesēšanas spirālēm un eļļas atgaitas kanāliem. Tvaika materiāls tiek uzkarsēts līdz viršanas temperatūrai sildītāja sekcijā, un iegūtie tvaiki tiek novirzīti uz sprauslas sekciju. Tur tvaiki paātrinās, pirms šķērso sūknētās gāzes ieplūdes atveri, kur tas ievelk gāzi izplūdes kanālā.

Izplūdes kanālā tvaiki tiek atdzesēti un atkārtoti kondensējas par šķidrumu. Paātrinātā gāze pēc tam iziet no sūkņa iekšējās sekcijas, kur tā atgriežas pie atmosfēras spiediena un tiek izvadīta. Pēc tam atkārtoti kondensētā eļļa plūst atpakaļ uz sildītāja sekciju. Tvaika materiāli difūzijas sūknī parasti ir uz silikona bāzes izgatavotas eļļas, lai gan dzīvsudrabu bieži izmanto jutīgos laboratorijas lietojumos, kur eļļas piesārņojums ir nevēlams.