Využití vakua v průmyslu – Průmyslové-vakuum.cz
Jak se využívá tlaková síla a energie vakua ve výrobních procesech?
Na tomto webu najdete přehled nejčastějších aplikací vakua a tlaku v různých průmyslových odvětvích, včetně výzkumných laboratoří.
Co je to vakuum?
Vakuum je prázdný prostor s velmi malou hustotou částic. V technické praxi se jim rozumí prostor, v němž je tlak plynu podstatně nižší než při normálním atmosférickém tlaku (podtlak). Teoretická fyzika používá pojem “absolutní vakuum“, což je stav systému s nejnižší možnou energií. V ideálním případě označuje termín vakuum takový fyzikální stav, v němž není přítomná žádná částice, a to jak hmoty (např. elektrony, protony apod.), tak ani záření (např. fotony). Jedná se tedy o část prostoru, která neobsahuje hmotu, může však do ní zasahovat fyzikální pole, např. gravitační.
O vakuu neobsahujícím pole se mluví jako o prázdném prostoru. Podle kvantové teorie však ani prostor bez jakékoliv hmoty není úplně prázdný, ale probíhá v něm mnoho procesů, jako například kvantově-mechanické fluktuace, tvorba párů částic a antičástic. Tyto kvantové jevy souvisí s principem neurčitosti. Na jejich základě se hovoří o tzv. vakuové energii.
Co je vakuum ve zkratce?
V angličtině je slovo vakuum překládáno jako vacuum. Vakuum pochází z latinského slova vacuus což v českém překladu znamená prázdný. Obecně je slovo vakuum pokládáno za prázdný prostor nebo vzduchoprázdno.
Ve fyzice je vakuum je vakuum definováno jako prostor s velmi malou hustotou částic.
V technické praxi je vakuum prostor, v němž je tlak plynu podstatně nižší než při normálním atmosférickém tlaku.
Co je absolutní vakuum?
Co je dokonalé vakuum?
Absolutní vakuum nebo dokonalé vakuum je teoretický termín. Označuje takový fyzikální stav, v němž není přítomná žádná částice, a to jak hmoty (např. molekuly, částice, apod.), tak ani záření (např. fotony). Nejnižší laboratorně dosažená hodnota vakua na Zemi je 10−13 torr (1,33×10−11 Pa).
Podle kvantové teorie dokonalé vakuum není možné, protože kolísání energie známé jako „virtuální částice“ neustále vyskakuje a zaniká, dokonce i v „prázdném“ prostoru.
Kde se nachází vakuum?
Vakuum se vyskytuje ve vesmírném prostoru za hranicemi zemské atmosféry. Průměrná hustota vakua mezihvězdného prostoru se odhaduje na 1 atom (v drtivé většině vodíku) na 1 m³. Vakuum také můžeme vytvořit za použití vývěv.
Jak vyrobit vakuum?
Jak se dá vytvořit vakuum?
Jak vytvořit vakuum?
Jak se vyrábí vakuum?
Jak lze dosáhnout vakua?
Vakuum se vytváří pomocí přístroje, který nazýváme vývěvy. Transportní vývěvy odsávají plyn a na výstupu vypouštějí do atmosféry nebo plyn přebírá další vývěva. Vývěvy s vazbou plynu uchovávají plyn v sobě.
Vakuum se v domácích podmínkách vyrobit nedá protože, dokonalé vakuum je prostor, kde není nic – žádné částice. To,čeho doma dosáhnete,se dá nazvat podtlakem, protože v “prázdném prostoru” na Zemi se nachází gravitace, nebo fotonové záření a to má vliv na prostor.
Podtlak (Vakuum na Zemi v atmosférickém tlaku) lze vytvořit ve vakuové komoře.
Prostředkem k získávání vakua je zdroj, který nazýváme vývěva.
Vývěva obecně je zařízení, které odčerpává vzduch či jiné plyny z uzavřeného prostoru, a vytváří tak částečné vakuum. Konstrukční řešení vývěv je různé, podle toho jakého stupně vakua chceme dosáhnout a jak čisté vakuum potřebujeme (olejové a bezolejové). Více informací o konstrukčních řešení vývěv najdete v sekci vakuové technologie.
Jak se měří vakuum?
Vakuum se měří pomocí vakuometrů.
Jaká je jednotka vakua?
Vakuum měříme v jednotkách Pascal. V technické praxi se používají i jiné jednotky (milibar, Torr apod.)
Jaký je význam vakua?
K čemu se využívá vakuum?
Jaká je funkce vakua?
Jak lze vakuum využít?
K čemu se vakuum používá?
Nejběžnějším příkladem jsou vysavače, kdy je využíváno podtlaku k vysávání nečistot. Vakuum má ale mnohem všestrannější použití. Využívá se v mnoha odvětvích pro sušení, mrazení, odpařování, destilaci, odvzdušnění, zhutňování, pokovení a další průmyslové procesy. Používá se v elektrotechnickém průmyslu například pro výrobu výbojek a zářivek. Ve strojírenství ho využívají při vakuovém tavení, sváření a pájení.
Co je vakuum ve vědě?
Jak využít vakuum vědě?
Jak se využívá vakuum vědě a výzkumu?
Ve vědeckých a výzkumných laboratořích se vakuum využívá například pro rotační vakuové odpařování, vakuovou koncentraci, vakuové sušení, sušení mrazem, vakuovou filtraci, vakuové odplyňování a vakuovou aspiraci. Principu vakua se také používá v chladících systémech a HVAC. Své využití najde ale i ve zdravotnictví, kde se využívá zejména pro odsávání a vytváření podtlaku pro vakuové přístroje.
Jaká je teplota ve vakuu?
Vakuum je vzduchoprázdno. Když si představíme, že dokonale vyčerpáme vzduch z nějaké nádoby, takže v ní nezůstanou žádné molekuly, není tam žádný pohyb, teplo, ani teplota. Ve vakuu tedy není teplota, kterou by bylo možné změřit.
Ve vesmíru bylo naměřeno –273,16 °C (0 K). Pokud odečteme fotonové záření okolo 3 K dojdeme k hodnotě okolo –270 °C. V laboratorních podmínkách na Zemi bylo naměřeno –196 °C, což dokazuje tento experiment. Více informací najdete v článku Kolik stupňů má vakuum? Jaká je teplota ve vakuu?
Jaká je rychlost světla ve vakuu?
Rychlost světla či jiného elektromagnetického záření ve vakuu činí přesně 299 792 458 metrů za sekundu, tedy 1 079 252 848,8 km/h. Označuje se písmenem c (z latinského celeritas = rychlost). Je nejvyšší možnou rychlostí, jakou se ve vesmíru může šířit signál či informace.
Jaký je tlak ve vakuu?
Vakuum se vytváří vývěvami a měří jednotkami tlaku pomocí vakuometrů. Dokonalému vakuu, vyhovující teoretické definici odpovídala nulová hodnota tlaku. Nejnižší laboratorně dosažená hodnota vakua na Zemi je 10−13 torr (1,33×10−11Pa).(Wikipedia)
Šíří se zvuk ve vakuu?
Zvuk se vesmírem vůbec nešíří. Vakuum vesmíru téměř žádné částice. Protože zvuk je jen vibrující plyn, prostor který nemá žádný plyn, který by vibroval, a tudíž ani nepřenese zvuk. Pokud sedíte ve vesmírné lodi a jiná vesmírná loď exploduje, nic neslyšíte.
Co je tlak?
Tlak je fyzikální veličina, která vyjadřuje velikost síly působící na plochu.Jak se vypočítá tlaková síla?
Jaká je jednotka tlaku?
Jednotkou tlaku je Pascal – Pa. Jednotka získala své jméno po francouzském fyzikovi , matematikovi a filosofovi Blaise Pascal. Tlak spočítáme tak, že vydělíme velikost tlakové síly, velikostí plochy na kterou působí.Tabulka převodů jednotek tlaku
| 1 MPa | = | 10 bar |
| 1 bar | = | 100 kPa |
| 1 kPa | = | 10 hPa |
| 1 kPa | = | 10 mbar |
| 1 hPa | = | 100 Pa |
| 1 mbar | = | 100 Pa |
| 1 Pa | = | 10 000 nbar |
| 1 nbar | = | 0,0001 Pa |
| 1 Pa | = | 0,01 hPa |
| 1 Pa | = | 0,01 mbar |
| 1 hPa | = | 0,1 kPa |
| 1 mbar | = | 0,1 kPa |
| 1 kPa | = | 0,01 bar |
| 1 bar | = | 0,1 MPa |
Co je atmosférický tlak?
Atmosférický tlak způsobuje sílu, kterou působí atmosféra planety (obvykle chápána Země) na jednotkovou plochu v daném místě. Tlak vzduchu menší než průměrný atmosférický tlak se nazývá podtlak, tlak větší se nazývá přetlak. Prostor s takřka nulovým tlakem se nazývá vakuum.Jak se počítá atmosférický tlak?
Jednotkou tlaku je pascal. Vyvolá ho tlaková síla 1 N, když působí na plochu 1m2. Větší jednotky jsou 1 kPa = 1 000 Pa a 1 MPa = 1 000 000 Pa.Jaký je tlak ve vesmíru?
Ve vesmíru je tlak 1,322 × 10-11 Pa – v podstatě nulový, protože je zde velmi málo vzduchu a téměř žádná voda. Náš nejbližší soused, Měsíc, má v noci povrchový tlak 3 x 10-15 bar (nebo 3 x 10-10 Pa).Co to je přetlak?
Pokud je tlak plynu v uzavřené nádobě větší než okolní atmosférický tlak, tak se jedná o přetlak. (Pokud je tlak plynu v uzavřené nádobě menší než okolní atmosférický tlak, tak se jedná o podtlak.)
Jak vzniká přetlak?
K čemu se používá přetlak?
Kde se používá přetlak?
K vytvoření přetlaku vzduchu se v průmyslu používá přístroj, který nazýváme kompresor nebo dmychadlo. Dmychadlo se používá pro vytvoření nižšího přetlaku a kompresor vyššího přetlaku.
Kompresor stlačuje vzduch, nebo plyn a vytváří přetlak.
Vývěva odsává vzduch nebo plyn a vytváří podtlak. (také vakuum)
Čerpadlo transportuje vodu nebo kapalinu. To může být spojené s přetlakem, nebo podtlakem nad vodní hladinou.
Vodokružná vývěva vytváří podtlak nebo vakuum za pomoci rotujícího vodního prstence.
Jak změřit přetlak?
Přetlak měříme manometrem.
Co to je podtlak?
Pokud je tlak plynu v uzavřené nádobě menší než okolní atmosférický tlak, tak se jedná o podtlak. (A naopak, když je tlak v uzavřené nádobě větší než tlak v jejím okolí, tak je v nádobě přetlak)
Nejnižší tlak (0 Pa) nazýváme abslutním vakuum. To je teoretická hodnota, která reálně dosažitelná. Takový tlak by byl v uzavřené nádobě ve které by nebyly žádné částice plynu.
Jak vzniká podtlak?
Podtlak vzniká snížením tlaku pod hodnotu okolního atmosférického tlaku. Atmosférický tlak je tlak kolem nás. Podtlak vznikne pokud v uzavřené nádobě odsajeme část vzduchu. Tlak v této nádobě je pod okolním atmosférickým vzduchem a vnikne tedy podtlak. Atmosférický tlak klesá se stoupající nadmořskou výškou a mění se s počasím.Podtlak je tedy vždy menší než atmosférický tlak. Podtlak je vždy nutné srovnávat s okolním atmosférickým tlakem.
V technické praxi se k vytvoření podtlaku vzduchu používají dmychadla, nebo průmyslové ventilátory.
Co dokáže podtlak?
Jak využít podtlak?
K čemu se využívá podtlak?
Z využitím podlaku se v běžném životě setkáme prakticky na každém rohu. Uvidíte ho například při pití brčkem vytváříte sáním podtlak, kterým vysajete obsah sklenice. Kojenec při pití z dětské láhve vytváří podtlak. Pod gumovou přísavkou se vytváří podtlak, který drží na skle. Pokud stlačíte gumový zvon na čištění odpadu, tak se přisaje – pohybem nahoru vzniká pod zvonem podtlak.
Stupně vakua a jeho použití:
| Typ vakua | Maximální tlak (mbars) | Minimální tlak (v mbars) | Molekuly na cm³ |
| Hrubé vakuum | 1 | 10−3 | 1019 – 1016 |
| Jemné vakuum | 1 – 10−3 | 1 – 10−3 | 1016 – 1013 |
| Vysoké vakuum | 10−3 | 10−7 | 1013 – 109 |
| Ultra vysoké vakuum | 10−7 | 10−12 | 10−19 – 104 |
| Extrémně vysoké vakuum | <10−12 | 10−12 | <104 |
Vývěvy lze aplikovat v různých v průmyslových odvětvích, jako jsou laboratoře, lékařský průmysl, balení potravin a chemický průmysl.
- Pokud se váš požadavek týká zemědělsko-potravinářského průmyslu, sušení, vakuové metalurgie nebo destilace, budete potřebovat hrubé vakuum. Jde o chemicky netečné prostředí, které brání oxidaci žhavých součástí, a proto se používá v elektrotechnice (výbojky, žárovky), ve strojírenství (vakuový ohřev, tavení, sváření, pájení) a podobně. Dosahuje se zpravidla pomocí mechanických vývěv a měří termickými aj. vakuometry. Hrubé vakuum umí vytvářet vodokružné vývěvy, šroubové vývěvy a zubové vývěvy.
- Jemné vakuum poskytuje kromě toho delší střední volnou dráhu částic, která umožňuje jisté typy výbojů, a proto se používá v elektronice (vakuové a rentgenové výbojky, čisté technologie, vakuové napařování a podobně). Vytváří se mechanickými nebo difuzními vývěvami a měří ionizačními vakuometry. Jemné vakuum vytváří jednostupňové i dvoustupňové rotační olejové vývěvy.
- Pokud se zajímáte o vakuového míchání nebo svařování paprskem, doporučujeme se zaměřit na vysoké vakuum, které poskytuje ještě delší volné dráhy a používá se proto hlavně v elektronice. Například ve vakuových elektronkách a obrazovkách a při výrobě polovodičů. Vytváří se turbomolekulárními, difuzními, sorpčními, nebo iontovými vývěvami.
- Ultra vysoké a extrémně vysoké vakuum umožňuje dosáhnout a zachovat čistý povrch materiálů po dlouhou dobu a zkoumat jeho vlastnosti bez narušení molekulami zbytkové atmosféry v systému. Vytváří se iontově absorpčními či kryogenními vývěvami či několika stupňovými sestavami mechanických vývěv. Vyžaduje speciální materiály a technologie. Vyskytuje se ve vesmírném prostoru za hranicemi zemské atmosféry. Používá se například v urychlovačích částic, hmotnostních spektrometrech či v tokamacích, které vyžadují tlak mezi 10-3 a 10 -4 mbar.
Vakuum podle kvality: Průmyslové vs. Laboratorní vakuum
- Potřebujete vakuové zařízení odolné vůči nečistotám do výrobního procesu? Nevadí vám olej pro mazání vývěv? Zvolte hrubé procesní vakuum.
- Pracujete v laboratorním prostředí? Požadujete čisté vakuum pro výzkumné experimenty a pokusy? Nechcete vakuum kontaminované olejovými výpary? Požadujte čisté laboratorní vakuum pro výzkumné experimenty a pokusy?
