Насос турбомолекулярный вакуумный – как работает, схема прибора, характеристики, производители
Современные технологии и быстрое их развитие сказывается не только на товарах, которые получают люди, но и оборудовании для их производства. Турбомолекулярные насосы – узконаправленная техника, но очень востребована в разных жизненных сферах. Они подходят для многих промышленностей, научных или исследовательских задач.
Содержание:
- Что такое турбомолекулярный вакуумный насос
- Подробная схема турбомолекулярного насоса
- Обзор вакуумного насоса турбомолекулярного Leybold
- Обзор предложений турбомолекулярных насосов от Edwards
Что такое турбомолекулярный вакуумный насос
Основное отличие турбомолекулярного вакуумного насоса от других типов – принцип работы. Привычные конструкции дают возможность получать низкое или высокое нагнетание сразу после запуска. Это достигается при помощи отрицательного давления, поэтому эффективность существенно возрастает.
Что такое турбомолекулярный вакуумный насос
Возможность быстрого нагнетания разрешает использовать технику для аэродинамических задач, гальванических процессов и в металлургии, военной промышленности, создания полупроводников. Скорость откачки, исходя из модели, составляет 300-3500 л/сек. при давлении 10-2-10-7 Па.
Конструкция включает в себя ротор, которые вращается на большой скорости и выполняет основные задачи. Через него проходит газовая или воздушная масса. Правильные настройки позволят обеспечить максимальную эффективность с получением сверхвысокого вакуума. На роторе есть лопатки, от размеров которых зависит скорость перекачки.
Среди главных достоинств аппаратуры выделяют:
- Производительность.
- Отличный уровень сжатия газа.
- Отсутствие масла в транспортируемой массе.
- Небольшой вес роторов.
- Оптимальное потребление тока.
- Быстрое нагнетание отрицательного давления.
Сегодня на мировом рынке доступны варианты от различных производителей. Потребитель может получить технику от российского производителя, есть качественные китайские аналоги, которые изготавливают в Китае или собирают в РФ, но большим спросом пользуются итальянские и немецкие аналоги. Среди самых популярных брендов выделяют KYKY, Ebara, Agilent, Edwards, Leybold, Bucsh, Becker.
Подробная схема турбомолекулярного насоса
Турбомолекулярные насосы (ТМН) могут рассматриваться в качестве компрессора, способного функционировать при определенных настройках и достаточном входном/выходном давлении. Сам аппарат сжимает газ, который входит, а на выходе он в несколько раз концентрируется. В системе может быть вязкое газовое состояние, промежуточное или молекулярное. При переходе от атмосферных показателей к глубокому вакууму масса проходит через все стадии.
Подробная схема турбомолекулярного насоса
Конструкция аппаратов подобна турбине, включает:
- Ротор с несколькими ступенями, зачастую делают из алюминия или сплавов. Все части создаются таким образом, чтобы обеспечивать наличие спиральных отверстий.
- Статор.
- Лопатки на корпусе основной детали, с нестандартной формой для нагнетания.
Кроме описанных деталей устройство наделено мотором и подшипниками. Именно эти узлы вызывают вибрации и шум. Для снижения уровня используют балансировку роторного механизма, позволяющую сбалансировать распределение веса на оси. Двигатель приводит к вибрациям, но они появляются по мере функционирования и связи статора с ротором. Появление дефекта в подшипниках приводят к постоянному росту шума и окончательному выходу из строя узла. В таком случае нужно выполнять ремонт, замену деталей.
Конструкция подвески позволяет улучшить устойчивость к износу, а также чистоту работы техники. Элемент сделан из керамических подшипников шарикового механизма. Они в 2 раза тверже, чем аналоги из стали, а твердость повышается, что положительно сказывается на надежности и качестве всего агрегата.
Самая простая конструкция оборудования имеет форму круглого диска, где установлены лопасти. При их вращении начинается воздействие на газовые молекулы, что помогает переносить механическую энергию и перемещать газ от входа при помощи статора. Затем происходит сжатие по нескольким ступеням, движение к нагнетателю и выход через насос. Масса поступает через шланг, а лопасти могут быть статичными или вращающимися, все они находятся на разных уровнях.
Скорость вращения в определенных агрегатах очень высокая, а быстродействие зависит от геометрической конструкции роторного механизма. Изделия бывают горизонтальными и вертикальными. В первом случае выходной фланец расположен по направлению вниз, чтобы исключить сбор конденсата в месте подшипника.
Рассматривая то, чем диффузионный насос отличается от турбомолекулярного насоса, можно выделить отсутствие турбины и некоторые иные конструктивные особенности. Однако диффузные устройства обладают хорошей производительностью, для них подойдет обычная минеральная смазка, а не масло для турбомолекулярных насосов, отвечающее ряду параметров. Популярная модель – НД 500, которая является необычной, но распространенной. Такой агрегат функционирует на растительном масле, обеспечивает отличную смазку деталей, стабильность и эффективность функционирования. Некоторые модели могут применяться в нефтяной, химической и пищевой сфере, а также определенных промышленных задачах.
Обзор вакуумного насоса турбомолекулярного Leybold
Турбомолекулярные насосы Leybold характеризуются наличием керамических подшипников. Внутри устанавливают турбину с лопатками, в результате скорости последних, получается, исключить обратный выход газа из агрегата через входное отверстие.
Обзор вакуумного насоса турбомолекулярного Leybold
Агрегаты немецкого бренда подходят для высокого и сверхвысокого нагнетания в определенных объемах. Техника линейки TURBOVAC характеризуется простым исполнением и надежностью. Такая модель агрегатов давно применима на заводе в Германии. Устройства оснащаются отдельным блоком, в котором собрана электроника, другими словами управляющие механизмы размещаются на корпусе, а не внутри. Это помогает существенно продлевать срок эксплуатации, который может отработать больше 50 тысяч часов. Модели классик могут дополняться ступенью Хольвега.
Сама компания является первой, которая начала выпускать турбомолекулярную технику. Комбинация с форвакуумными системами позволяет добиться стабильного функционирования в диапазоне 10-1-10-10 мБар. Скорость откачки составляет 35-2400 л/сек. Устройства могут устанавливаться для выполнения следующих задач:
- применение для масс спектрометров;
- функционирование с хроматографами разного типа;
- напыление;
- выпуск полупроводников.
Основные преимущества не только в качестве и надежности, но и возможности получения чистого вакуума без масляных примесей. Эксплуатация может быть при разном направлении деятельности, аппараты просты в настройках и дальнейшем применении, отличаются небольшими габаритами корпуса.
Обзор предложений турбомолекулярных насосов от Edwards
Компания Edwards известна на мировом рынке своей высокопроизводительной вакуумной техникой, которая создает сверхглубокое нагнетание. По характеристикам много серий и конкретных моделей превосходят аналоги иных производителей. Турбомолекулярные насосы Edwards поставляются с роторным механизмом на магнитном подвесе. Линейка имеет обозначение STP, в которую входит больше 10 устройств. Их скорость откачивания находится в диапазоне 300-4300 л/сек с разрежением до 10-10 мБар.
Обзор предложений турбомолекулярных насосов от Edwards
Устройства обладают несколькими модификациями, позволяющие быстро откачать массы или чтобы достичь максимально низкого давления. Некоторые агрегаты сделаны для работы с агрессивной средой, поскольку корпус химически стойкий. Особенность серии в роторе, у которого нет подшипников, поэтому они функционируют без смазки. При помощи подвеса исключено появление вибраций, а отсутствие износа подшипника продлевает срок эксплуатации прибора.
Изделия бренда подходят для научной или исследовательской сферы, а также широкого эксплуатируются в промышленности. В ходе разработки создатели применяют инновации, лучшие достижения для получения сверхвысокого нагнетания. Есть линейки, в которых используются подшипники разного типа, поэтому аппараты подходят для классических сфер занятости и жестких условий.
Турбомолекулярные аппараты – узконаправленная техника, но широко используется многими фирмами, создающих товары и продукты. В зависимости от бренда можно подобрать вариант для конкретной задачи и потребности, главное сразу определиться с производительностью, мощностью и рядом других параметров. Для этого делают расчет, определяют дополнительные функции, которые сказываются на эффективности.