Насос турбомолекулярный вакуумный – принцип работы, перечень производителей, масло и запчасти

Турбомолекулярный насос относится к одному из видов вакуумного устройства. Они используют для создания и поддерживания высокого давления в различных системах. Процесс работы заключается в сообщении молекул газа дополнительной скорости по направлению откачки ротором. Создаваемый вакуум находится в диапазоне от 10⁻² Па до 10⁻⁸ Па, а роток крутится со скоростью в несколько десятков тысяч оборотов за минуту.

Содержание:

1. Турбомолекулярный вакуумный насос – принцип работы
2. Насос турбомолекулярный Leybold – типичные параметры
3. Турбомолекулярные насосы Edwards
4. Обслуживание насосов турбомолекулярных

Турбомолекулярный вакуумный насос – принцип работы

Насос турбомолекулярный относится к такому оборудованию, у которого принцип работы основан на некотором действии осевого компрессора и молекулярного увлечения. Это действие приводит ротор к вращению с крайней точки, что на выходе дает скорость порядка 430 м/с. За счет такого функционирования вал устройства прямо пропорционален диаметру насоса, а скоростной показатель будет 10000-60000 об./мин.

Турбомолекулярный вакуумный насос – принцип работы

Работа обеспечивается только в паре с дополнительным аппаратом, который создает давление. Без некоторых особенностей невозможно будет запустить механизм. Характерные черты турбомолекулярного устройства – высокая степень надежности во время использования и отличная производительность техники. Агрегат используется для транспортировки газов на большой скорости, а к основным узлам входят:

1. Подшипники из прочных материалов, которые почти не подвергаются износу, обеспечивая стабильную работу прибора.
2. Ротор.
3. Статор, который обеспечивает вращение ротора.

Оборудование используется в узконаправленной деятельности. В сравнении с другими устройствами для создания вакуума, турбомолекулярные насосы обладают рядом неоспоримых преимуществ:

1. Не используется масло в рабочей камере.
2. Создание максимального вакуума.
3. Откачка большого объема газа.
4. Возможность эксплуатации для агрессивного или инертного газа.
5. Большой диапазон рабочего давления.
6. Защита от сильных перепадов давления.
7. Быстрый пуск и простое обслуживание.
8. Можно применять для работы с тяжелыми газами.
9. Скорость откачки агрегатов составляет 10-2800 л/сек.

Чтобы функционирование оказалось стабильным, потребуется вовремя менять смазку устройства и контролировать износ подшипников.

Принцип работы турбомолекулярного насоса основан на вращении диска ротора с лопастями в камере. Газовые молекулы, которые входят через патрубок, получают ускорение лопастями и специально созданными канавками в них. После этого начинается сжатие и выход газа с помощью вспомогательного аппарата. Внутри камеры используют лопасти 2 видов:

• подвижные;
• неподвижные.

Они находятся на разных уровнях, подвижные элементы дают импульсы газу, направляя молекулы в стенки. Происходит скопление, а движение ротора позволяет увеличить термическую скорость. Производят турбомолекулярные приборы горизонтального и вертикального вида.

Кроме положительных параметров, есть несколько сложностей и недостатков:

1. Легкий дисбаланс роторных лопастей и статора провоцируют ускоренный износ подшипников и появление вибраций при функционировании.
2. Резкий перепад давления может стать причиной поломок.
3. Смазка элементов агрегата – сложная задача.
4. Слабой частью агрегата является смазка подшипников.

Основная разница, чем диффузионный насос отличается от турбомолекулярного насоса, состоит в принципе действия. Первое устройство необъемного типа, а второе бывает механическим или объемным. Главные детали турбомолекулярного прибора – ротор и статор, а у другого агрегата основные задачи выполняет струя пары, позволяющая распределять газы и воздух. Ремонт турбомолекулярных вакуумных приборов сложнее и объемнее из-за особенностей лопастей и прочих деталей. У диффузного агрегата потребуется просто заменить определенную деталь и техника продолжит функционирование.

Перед эксплуатацией агрегатов необходимо выполнить монтаж на крепкую конструкцию или фундамент, после чего устанавливается сильфонный компенсатор между насосами. В ходе работы это исключит появление вибраций.

На данный момент есть несколько основных производителей техники турбомолекулярного типа, которые обладают уникальными характеристиками, отличимыми друг от друга. Среди самых распространенных вариантов выделяют Edwards, KYKY, Leybold, Ebara, Agilent.

Насос турбомолекулярный Leybold – типичные параметры

Насос турбомолекулярный Leybold – типичные параметры

Турбомолекулярные насосы Leybold созданы для получения сверхвысокого вакуума, поэтому подходят для следующих отраслей:

• поиск утечек;
• испытание камер при помощи вакуума;
• напыление;
• изготовление полупроводников;
• вакуумные печи.

Техника высокого качества, немецкого производства с использованием магнитных клапанов. Диапазон функционирования от 10^-1 до 10^-10. Для достижения результата внедрены мощные моторы с развитием до 2400 л.с.

Турбомолекулярные насосы Edwards

Турбомолекулярные насосы Edwards

Турбомолекулярные насосы Edwards используют в разных сферах деятельности, среди основных:

• микроэлектроника;
• плазменное травление;
• устройства научного применения;
• ионная имплантация;
• напыление.

Техника выпускается с подшипниками 2 вариантов, а именно на магнитном подвесе или керамико-шариковой конструкции. Агрегаты этого бренда отличаются качество и надежностью. Производитель предлагает устройства с разными параметрами давления под сложные и простые задачи. Снижение производительности от периода эксплуатации не выявлено. Детали оборудования с механическим типом движения, поэтому для обслуживания требуют качественных запчастей.

Устройства от компании KYKY – китайские приборы, создающие вакуум. Сегодня производитель есть на всех мировых рынках, а к его особенностям относят:

1. Безмасляное создание вакуума.
2. Пользователи могут менять подшипники и уплотнители без особых сложностей.
3. Внутри использованы керамические подшипники.
4. Приборы сразу готовы к эксплуатации, поскольку комплектуются контролерами.
5. Балансировка динамического типа Dual-Plane.

Рассматривая отдельные варианты турбомолекулярных насосов (ТМН) следует выделить следующие модели:

1. Hipace 300 – небольшой, но очень мощный агрегат с высокой скоростью откачки. Конструкция сделана в виде гибридного подвеса ротора, с применением керамических подшипников.
2. 010в-3500 – оказывает быстрое действие по воздуху, нет надобности использовать защитную сетку, а разгон набирает за 1800 секунд. Общий вес устройства с БП – 180 кг. Широко используется в авиастроительной промышленности.
3. Edwards Next240d – гибридный аппарат с применением магнитного подшипника вверху и керамического внизу. Обе детали поддаются легкой и быстрой замене. При помощи контроллера достигается экономичное потребление электрического тока.

Сегодня ТНМ почти невозможно заменить в ходе выполнения производственных процессов узкой направленности. Производители предлагают различные варианты насосов под определенные потребности. Однако изначально важно выполнить точный расчет параметров, опций и функций, чтобы обеспечить производительность, надежность и эффективность для конкретных задач.

Обслуживание насосов турбомолекулярных

Много людей отказывается от применения турбомолекулярных насосов по причине сложности конструкции и невозможности выполнять быстрый ремонт техники. Однако агрегаты настолько продуманы, что любые детали сложного механизма могут быстро заменяться. Если поломка несущественная, то технику некоторое время будет продолжать функционирование с сохранением производительности и эффективности.

Обслуживание насосов турбомолекулярных

На практике турбомолекулярные вакуумные насосы редко ломаются и попадают в сервис, однако немаловажную роль играет производитель и качество. В 95% случаях ремонтные работы удается сделать за минимальные сроки.

Время от времени рекомендуется осуществлять профилактическое обслуживание, связанное с удалением загрязнений. Это можно делать самостоятельно, убирая органический мусор с доступных участков техники. Для этого использовать бязь и бензин. В местах куда невозможно добраться или плоскостях насоса, просто использовать промывку топливом с выдуванием остатков компрессоров. После очищения сливается бензин, продуть элементы и оставить на воздухе для сушки, выветривания запаха.

Проверить качество очищение в местах протирания бязью можно с помощью ультрафиолетовых ламп. Если не будет пятен, то процедура проведена качественно. Другие работы следует поручать профессионалам, который обучен и знает тонкости работы, особенности насосов. Мастер в сервисе сможет определить дисбаланс и устранить его.

Зачастую при наличии масляного отстойника и циркулирующей системе потребуется менять масло для турбомолекулярных насосов. Замену выполнять каждые полгода или при изменении цвета на коричневый. При наличии консистентной смазки ее обновлять каждые 6 месяцев, а подшипники по разу в 2-3 год.