Вакуумные турбомолекулярные насосы - принцип работы, отличия моделей различных брендов, ремонт и запчасти
Одним из самых популярных вакуумных агрегатов по праву считается турбомолекулярный насос. Это устройство появилось не так давно, однако уже успело завоевать значительную часть рынка. Подобные аппараты предназначены создания и последующей поддержки высокого и сверхвысокого вакуума. Сложность достижения подобного уровня разреженности делают модели дорогостоящими и далеко не для всех доступными.
Стоит помнить, что агрегат функционирует должным образом только в паре со вспомогательным насосом, который сможет гарантировать нужный уровень выходного давления. Это важный момент, который повлияет на всю систему. Без достижения нужных параметров разреженности оборудование может попросту не включиться.
Содержание:
- Турбомолекулярный насос – устройство
- Чем диффузионный насос отличается от турбомолекулярного насоса
- Основные характеристики турбомолекулярного оборудования
- ТМН Leybold и Edwards
- ТМН других изготовителей
Турбомолекулярный насос – устройство
Турбомолекулярный вакуумный насос функционирует за счет специальной конструкции, важнейшей частью которой представляется набор дисковых пластин, расположенных на валу. Вместе со встречными перегородками на корпусе, эти пластины формируют своеобразные ячейки для воздушной смеси.
Турбомолекулярный насос – устройство
Все дисковые пластины имеют поперечные лопасти, которые придают молекулам газа ускорение во время вращения колеса. Воздух попадает во внутреннюю камеру через входное отверстие и постепенно начинает закручиваться. При этом значительно повышается давление, а сама газовая смесь постепенно приближается к выхлопу. Чем больше ступеней будут участвовать в нагнетании давления, тем лучший результат будет на выходе.
Минимальное расстояние между пластинами и лопатками позволяет очень плотно распределять воздушную смесь по внутренней емкости и легко управлять ее движением.
Окончательная быстрота откачки будет зависеть от формы лопаток, расстояния между лопатками и пластинами корпуса и углов наклона. Все это рассчитывается на этапе проектирования, чтобы предсказать производительность готового агрегата.
Чтобы функционирование не было осложнено излишней тяжестью ротора, его принять изготавливать из легких сплавов алюминия. При этом он обязательно тщательным образом выверяется и балансируется.
Так как расстояние между деталями конструкции должно быть минимальным, обязательным условием при изготовлении является использование высокоточных станков. Ведь если во внутренней части начнет появляться трение, это может привести к выходу аппарата из строя и даже серьезным производственным авариям.
Чем диффузионный насос отличается от турбомолекулярного насоса
Турбомолекулярный насос (ТМН) очень похож на еще один высоковакуумный агрегат, который также нашел широкое применение в промышленных отраслях. Этим агрегатом является диффузионный насос.
Чем диффузионный насос отличается от турбомолекулярного насоса
Диффузионные и турбомолекулярные устройства объединяет то, что они способны за крайне короткое время преобразовать газовую среду в вакуумную Для обеих разновидностей требуется дополнительный аппарат, который сможет подготовить пространство к созданию высокого или сверхвысокого вакуума.
И если главный принцип функционирования у них похож, то некоторые отличия делают их совершенно разными.
Основное отличие заключается в том, что в диффузионной модели нет турбины. Однако и без этого компонента эти устройства способны гарантировать весьма высокие показатели производительности.
Основные характеристики турбомолекулярного оборудования
Главными деталями оборудования представляются ротор и статор. Это роднит практически все двигательные устройства по перекачке среды.
Основные характеристики турбомолекулярного оборудования
Как и для любого вакуумного аппарата, основными характеристиками агрегатов считаются производительность и предельное остаточное давление. Эти показатели у подобных моделей всегда находятся на очень высоком уровне, так как именно для быстрого создания глубокого вакуума он и предназначены.
Большинство моделей рассчитаны на перекачку обычного воздуха. Однако в случае необходимости всегда можно подобрать устройство, способное функционировать с агрессивными или даже взрывоопасными газовыми смесями. Такие модели всегда оснащаются высокой степенью защиты и продвинутыми технологиями по обеспечению безопасности окружающих людей.
Особенностью устройств можно считать возможность функционирования в интенсивном режиме очень долгое время. Аппарат не перегревается и не создает каких-либо неудобств. Минимальное количество изнашивающихся частей в конструкции позволяет не задумываться о частом проведении технического обслуживания. Однако для гарантии лучше все-таки проводить некоторую диагностику, особенно на ответственных производствах.
ТМН Leybold и Edwards
Компания Leybold занимается изготовлением и продажей вакуумного оборудования высокого качества. Пользователи не раз отмечали добротную сборку и высокий уровень стабильности функционирования. Принцип действия турбомолекулярных насосов Leybold мало чем отличается от моделей конкурентов. Однако выверенная конструкция позволяет минимизировать количество изнашивающихся деталей и значительно продлить срок службы агрегата. К тому же высокая стабильность значительно расширяет возможности по использованию устройства.
ТМН Leybold и Edwards
Турбомолекулярные насосы Edwards по праву считаются наиболее популярными практически во всем мире. Эта компания является лидером в области чистых и сухих вакуумных технологий, позволяющих добиться очень впечатляющих результатов. Эти установки нашли применение как в промышленности, так и в научно-исследовательских лабораториях.
Изготовители стараются использовать самые последние разработки в сфере вакуумного оборудования и оснастить свои модели всем необходимым для достижения высокой степени разрежения. Именно по этой причине с помощью таких приборов можно организовывать сверхвысокий вакуум в ограниченных пространствах.
Подшипниковые узлы тут могут быть выполнены в виде магнитных подвесов или же механических шариков из керамики. Для смазки подшипников используют специальное масло для турбомолекулярных насосов, которое не меняет своих свойств при высоком вакууме. А специально разработанная конструкция роторов обеспечивает прибор высокой пропускной способностью при достаточно низком остаточном давлении.
Для функционирования в суровых условиях при использовании агрессивных сред предусмотрены особые разновидности приборов, которые защищены от вредных воздействий всеми доступными методами.
Приборы Edwards применяются в следующих отраслях:
- микроэлектроника;
- изготовление измерительных приборов;
- создание ускорителей;
- напыление;
- ионная имплантация.
Правильно подобранная аппаратура является залогом стабильной и эффективной работы на протяжении долгого времени. А учитывая достаточно высокую стоимость на подобное оборудование, можно сказать, что правильный выбор представляется одним из важнейших вопросов в организации производственного процесса.
ТМН других изготовителей
Существует масса других изготовителей агрегатов, каждый из которых старается предложить клиенту как можно более выгодные условия. Одним из самых ярких представителей на современном рынке считается компания KYKY. Она достаточно давно занимается производством подобного оборудования и уже успела завоевать признание большого количества людей.
ТМН других изготовителей
Агрегаты этой фирмы крайне надежны и при этом производительны. Даже на больших мощностях процесс износа протекает очень медленно и практически не влияет на работоспособность оборудования.
Несмотря на китайское происхождение, фирма отличается высоким качеством изготовления и постоянными обновлениями модельного ряда. Но и стоимость моделей значительно выше, чем на другие распространенные китайские установки. Лучше всего использовать подобные устройства на производствах среднего уровня, где требуется наличие высокого вакуума.
Существует еще масса компаний, занимающихся созданием турбомолекулярных аппаратов. Среди них есть как европейские, так и азиатские представители. В отдельную группу выделяют модели от отечественных производителей, которые чаще всего в качестве основы берут агрегаты из Европы.