История развития турбомолекулярных насосов берет свое начало в 1913 году, после того, как Геде выдвинул свои идеи по созданию молекулярного насоса. Если брать в рассмотрение конструкцию, которой обладает простейший молекулярный насос, можно выделить следующие детали:
- Ротор — цилиндр, выполненный из металла.
- Статор — непроницаемый корпус, внутри которого осуществляет свое вращение ротор.
Если нет возможности приобрести турбомолекулярный насос, купить можно ротационный, весьма схожий с ним по строению. Единственное различие, которое существует между ними — это отсутствие разделения объемов высокого и низкого вакуума.
В данной статье мы рассмотрим:
- турбомолекулярный насос pfeiffer;
- турбомолекулярный насос agilent tv81m;
- высоковакуумный турбомолекулярный насос twistorr 84 fs;
- турбомолекулярный насос tg350f;
- турбомолекулярный вакуумный насос;
- блок питания турбомолекулярных насосов типа бп 267;
- турбомолекулярный насос купить;
- турбомолекулярный насос цена;
- турбомолекулярный насос принцип работы;
- турбомолекулярный насос.
Навигация:
Перемещение молекул газа осуществляется с помощью теплового движения по впускному разъему насоса. На стенках ротора(находящегося в движении) в результате столкновения молекулы задерживаются на время, пропорциональное времени пребывания. Когда же молекулы отсоединяются от поверхности ротора, скорость их движения увеличивается и производится по касательной к движущемуся ротору.
Подобные столкновения способствуют возникновению импульсов, способствующих движению молекул за цилиндром, которым оснащен молекулярный вакуумный насос. Чтобы увеличить производительность насоса, должны выполнятся следующие условия:
- Дополнительная скорость, которая образуется у молекулы, должна в разы превышать скорость, образующуюся в ходе ее теплового движения.
- Габариты выпускного отверстия должны быть меньше, чем длина свободного пробега молекулы — это позволит избежать столкновений между молекулами.
К сожалению, подобное оборудование обладает рядом недостатков, из-за которых они не подверглись массовому серийному выпуску. Это и большие запросы касательно скорости вращения, и мизерные размеры зазоров между ротором и статором насоса, и низкие скорости откачки.
Турбонасос
Основываясь на опыте предшественников, в 1958 году Баккер представил миру свою идею по созданию турбомолекулярного насоса. Данный турбонасос схож с паровой турбиной и многоступенчатым компрессором. Его вращающиеся и неподвижные детали имеют специальные лопатки, расположенные под определенными углами. Подобная конструкция дает возможность избежать строго заданных допусков на этапах изготовления и сборки, за счет приемлемой работы статора и ротора с миллиметровыми зазорами между их лопатками. Стоит учитывать, что принцип движения молекул при откачке и поступлении газа разнится. При работе насоса, молекулы газа осуществляют свое вращение по кругу, как и лопатки, а во время откачки их движения направлено вдоль оси.
Если желаете купить турбонасос, следует учитывать, что между общим объемом потока газа вдоль оси ротора и скачками давления на лопатках существует прямая взаимосвязь. В случае с данным насосом нельзя получить все и сразу, приходится расставлять приоритеты, ведь при быстрой откачке, снижается степень сжатия. Эта зависимость работает и в обратную сторону.
Поток молекул движется с увеличивающейся скоростью вдоль оси насоса, благодаря определенному расположению лопаток ротора и статора, которые установлены под противоположными углами друг к другу.
Построение откачивающих ступеней различается в зависимости от расположения для достижения требуемых параметров. Так, на входе размещают ступени, позволяющие обеспечить устройство быстрой откачкой, а на выходе — максимальной степенью сжатия. Турбомолекулярный насос pfeiffer, конструкция которого была предложена Беккером и выпущена компанией Arthur Pfeiffer GmbH, состоит из двух секций для откачки, находящихся равноудалено по обе стороны от входа. Размер насоса и скорость вращения ротора прямо пропорциональны и имеют значение приблизительно 10 000 оборотов в минуту. Чтобы при таких скоростях уменьшить нагрузку на подшипники, необходимо задействовать в работе масло для смазки движущихся механизмов и воду для охлаждения агрегата. Скорость откачки у турбомолекулярных насосов совпадает с аналогичной скоростью у диффузных насосов.
Для обеспечения свободномолекулярных параметров распространения в турбомолекулярных насосах, применяют оборудование ротационного и сорбционного типа. Это дает возможность получить значения разрежения воздуха в вакуумной системе в 10-8 Па. После данной процедуры, в рабочей области присутствуют лишь газы, сродни водороду (легкие).
Сухой вакуумный насос
Сухой вакуумный насос — это насос, конструкция которого подразумевает исключение из системы паров масел, попадающих из подшипников, что происходит благодаря сжатию и образованию тяжелых молекул. Таким образом, получаем вакуумный насос сухого типа, очищенный от следов углеводородов. Теряется потребность в установке ловушек и отражателей, которые охлаждаются жидким азотом. Однако, когда насос сухого типа находится в состоянии покоя, частицы масла могут проникать в вакуумную систему. Во избежания подобного, следует быть предусмотрительными в обслуживании техники.
Насос ТМН
Кругер и Шапиро представили теорию, которая стала новым толчком на пути усовершенствования структуры турбомолекулярных насосов. В отличие от конструкции, предложенной Беккером, в данных насосах лопатки были видоизменены таким образом, что их производительность возросла многократно. В сотрудничестве с Остерстремом, Шапиро так же предоставил вариант конструкции, в которой скорость откачки имела десятикратные значения при меньшем количестве секция. При этом на размере устройства это никак не сказалось, и его габариты были аналогичны с размерами первоначального образца. Ученые достигли этого за счет ускорения ротора до 42 000 оборотов в минуту, используя электродвигатели постоянного тока и электронное управления.
Данный агрегат обладает такими характеристиками:
- Высота насоса — 46 см.
- Диаметр насоса — 20 см.
- Скорость, с которой происходит перемещение статора — 24000 оборотов в минуту.
- Скорость откачки — 1332 м3*ч-1.
В насосах подобного образца, можно избежать неравномерных нагрузок на подшипники, и, следовательно, обойтись без выделения жидкости или ее паров из привода и попаданию в рабочую область вакуумной установки.
Фирма Pfeiffer изготавливает весьма дорогостоящие, но при этом достаточно надежные вакуумные насосы. В то время, как их конкуренты представили вариант насоса с вертикальным размещением ротора, в котором вакуум огражден от загрязнения маслом, но при этом страдает от физических воздействий (удары, вибрация), фирма Pfeiffer предложила конструкцию с подшипниками на магнитной подвеске. Данное решение позволило обезопасить работу ротора и избежать загрязнение вакуума.
С обеспечением высоких показателей сжатия, откачка стала возможна при давлении ниже 10-6 Па, а образующийся при этом газ транспортируется напрямую в окружающую среду. Чтобы получить требуемые условия для свободного течения молекул на входе в насос, следует использовать агрегаты с воздушным турбокомпрессором на оси ротора, который позволит получить значение начального форвакуума равное 10 Па.
Форвакуумный насос
Форвакуумный насос необходим для получения необходимых коэффициентов скорости откачки, вакуума (10-8 Па), а так же для ликвидации загрязняющих следов масла. При работе такого оборудования, его температура достигает приблизительно 1000С. Если форвакуумный насос купить, то не потребуется лишних затрат на отражатели и ловушки.
Скорость вращения ротора в данных устройствах достаточно велика, а соответственно это сказывается на цене и уровне обслуживания. Особое внимание следует уделить подшипникам, ведь они наиболее подвержены износу в результате взаимодействия с твердыми частицами, попадающими в рабочую область насоса.
В случае, если форвакуумный насос, принцип работы которого был описан выше, использует ротационные устройства, необходимо позаботиться о том, чтобы ограничить попадание масляных паров. Но, даже при невозможности решения данной проблемы, она не является критичной для работы турбомолекулярного насоса, в отличие от диффузионого.
Турбомолекулярные насосы используются повсеместно, в частности в электронных микроскопах, благодаря высоким показателям производительности, которые они предоставляют.
