Pompa vakum adalah sebuah alat untuk mengeluarkan molekul-molekul gas dari dalam sebuah ruangan tertutup untuk mencapai tekanan vakum. Pompa vakum menjadi salah satu komponen penting di beberapa industri besar seperti pabrik lampu, vacuum coating pada kaca, pabrik komponen-komponen elektronik, pemurnian oli, bahkan hingga alat-alat kesehatan seperti radiotherapy, radiosurgery, dan radiopharmacy.
Berdasarkan prinsip kerjanya, pompa vakum diklasifikasikan menjadi 3 yaitu:
Prinsip dari pompa ini adalah dengan jalan mengekspansi volume ruang oleh pompa sehingga terjadi penurunan tekanan vakum parsial. Sistem sealing mencegah gas masuk ke dalam ruang tersebut. Selanjutnya pompa melakukan gerakan buang, dan kembali mengekspansi ruang tersebut. Jika dilakukan secara siklis dan berkali-kali, maka vakum akan terbentuk di ruangan tersebut.
Salah satu aplikasi pompa ini yang paling sederhana adalah pada pompa air manual. Untuk mengangkat air dari dalam tanah, dibentuk ruang vakum pada sisi keluaran air, sehingga air dapat "terhisap" naik ke atas.
Berikut adalah pompa vakum yang termasuk ke dalam tipe positive displacement:
Pompa vakum dengan metode ini dapat menghasilkan tekanan vakum yang sangat tinggi. Metodenya adalah dengan jalan mengakselerasi molekul gas dari sisi tekanan rendah ke tekanan tinggi.
Sesuai dengan hukum dinamika fluida, molekul fluida yang berada pada tekanan atmosfer akan saling mendorong dengan molekul fluida tetangganya dan menciptakan aliran fluida. Namun pada saat jarak antara molekul fluida sangat jauh, maka molekul tersebut lebih cenderung berinteraksi dengan dinding ruangnya daripada dengan molekul sesamanya. Fenomena inilah yang menjadi dasar penggunaan pompa vakum momentum transfer. Yang mana semakin vakum tekanan di dalam ruang, akan semakin tinggi efisiensi pompa ini.
Dikarenakan secara desain konstruksi pompa ini tidak menggunakan sistem seal antara ruang vakum-pompa-ruang luar, maka sangat dimungkinkan akan terjadi stall padanya. Untuk itu pada penggunaannya diperlukan ruangan selanjutnya yang bertekanan lebi rendah dari atmosfer dan terpasang di sisi keluaran pompa vakum ini.
Yang termasuk ke dalam pompa jenis ini adalah pompa difusi dan pompa turbomolecular.
Entrapment Vacuum Pump
Pompa jenis ini menggunakan metode-metode kimia ataupun fisik untuk mengikat fluida (gas) dengan tujuan menghasilkan tekanan vakum. Ada berbagai macam jenis pompa vakum entrapment, yaitu:
Berdasarkan prinsip kerjanya, pompa vakum diklasifikasikan menjadi 3 yaitu:
- Positive Displacement : menggunakan cara mekanis untuk mengekspansi sebuah volume secara terus-menerus, mengalirkan gas melalui pompa tersebut, men-sealing ruang volume sistem, dan membuang gas ke atmosfer.
- Pompa Momentum Transfer : menggunakan sistem jet fluida kecepatan tinggi, atau menggunakan sudu putar kecepatan tinggi untuk menghisap gas dari sebuah ruang tertutup.
- Pompa Entrapment : menggunakan suatu zat padat atau zat adsorber tertentu untuk mengikat gas di dalam ruangan tertutup.
Prinsip dari pompa ini adalah dengan jalan mengekspansi volume ruang oleh pompa sehingga terjadi penurunan tekanan vakum parsial. Sistem sealing mencegah gas masuk ke dalam ruang tersebut. Selanjutnya pompa melakukan gerakan buang, dan kembali mengekspansi ruang tersebut. Jika dilakukan secara siklis dan berkali-kali, maka vakum akan terbentuk di ruangan tersebut.
Salah satu aplikasi pompa ini yang paling sederhana adalah pada pompa air manual. Untuk mengangkat air dari dalam tanah, dibentuk ruang vakum pada sisi keluaran air, sehingga air dapat "terhisap" naik ke atas.
Rotary Vacuum Pump
- Rotary vane pump, yang paling banyak digunakan
- Pompa diafragma
- Liquid ring pump
- Piston pump
- Scroll pump
- Screw pump
- Wankel pump
- External vane pump
- Roots blower
- Multistage Roots pump
- Toepler pump
- Lobe pump
Pompa vakum dengan metode ini dapat menghasilkan tekanan vakum yang sangat tinggi. Metodenya adalah dengan jalan mengakselerasi molekul gas dari sisi tekanan rendah ke tekanan tinggi.
Sesuai dengan hukum dinamika fluida, molekul fluida yang berada pada tekanan atmosfer akan saling mendorong dengan molekul fluida tetangganya dan menciptakan aliran fluida. Namun pada saat jarak antara molekul fluida sangat jauh, maka molekul tersebut lebih cenderung berinteraksi dengan dinding ruangnya daripada dengan molekul sesamanya. Fenomena inilah yang menjadi dasar penggunaan pompa vakum momentum transfer. Yang mana semakin vakum tekanan di dalam ruang, akan semakin tinggi efisiensi pompa ini.
Dikarenakan secara desain konstruksi pompa ini tidak menggunakan sistem seal antara ruang vakum-pompa-ruang luar, maka sangat dimungkinkan akan terjadi stall padanya. Untuk itu pada penggunaannya diperlukan ruangan selanjutnya yang bertekanan lebi rendah dari atmosfer dan terpasang di sisi keluaran pompa vakum ini.
Yang termasuk ke dalam pompa jenis ini adalah pompa difusi dan pompa turbomolecular.
Turbomolecular Vacuum Pump
Pompa jenis ini menggunakan metode-metode kimia ataupun fisik untuk mengikat fluida (gas) dengan tujuan menghasilkan tekanan vakum. Ada berbagai macam jenis pompa vakum entrapment, yaitu:
- Cryopump: adalah pompa vakum dengan jalan mengikat uap air atau gas di suatu ruangan menggunakan sebuah permukaan yang dingin.
- Pompa kimia: yang mengikat gas untuk bereaksi dan membentuk padatan.
- Pompa ionisasi: mengionisasi gas dengan menggunakan potensial bertegangan tinggi, sehingga gas tersebut terakselerasi menuju elektrode pengumpul.
Komentar
Posting Komentar