Диффузионный насос – вакуумное оборудование, способное создать высокую степень разрежения воздуха. Он является эффективным дополнением к работе комплексных вакуумных масляных аппаратов.
Диффузионный насос
Сегодня на рынке существует два основных типа указанного оборудования – это парортутные и паромасляные модели. Очевидно, что первая категория техники разработана для уловления молекул газовых веществ парами тщательно очищенной ртути. Корпус такого прибора выполнен из нержавеющей стали либо особопрочного стекла – материалов, менее всего химически контактирующих с ртутью. Отведенный канал в парортутных агрегатах имеет форму цилиндра. Этот прибор имеет высочайшие показатели по мощности и позволяет получить разрежение в 10-10 Па.
Содержание:
- Принцип работы диффузионного насоса
- Диффузионный вакуумный насос
- Паромасляный диффузионный насос – применение
Принцип работы диффузионного насоса
Принцип работы диффузионного насоса следующий. Основная часть прибора – герметичный корпус, выполненный из прочного металла. Еще одна важная деталь – нагреватель электронного типа. С помощью узкой трубки диффузионный компрессор соединяется с форвакуумным насосом. Такой технический тандем способен в короткие сроки создать необходимое начальное разрежение газов, после чего комплексные вакуумные системы могут беспрепятственно перейти к созданию высокого и сверхвысокого вакуума.
Принцип работы диффузионного насоса
После запуска диффузионного устройства и начала изменения показателей давления электрический нагреватель приобретает температуру, достаточную для превращения технического масла в пар. По отдельно отведенному каналу паровая смесь поднимается выше, но под действием охлаждающего механизма молекулы масляного пара трансформируются в жидкий вид и стекают назад. Таким образом обеспечивается непрерывный процесс изменения изначального состояния масла, во время которого захваченные более тяжелыми молекулами частицы газа, оказавшись на дне насоса, удаляются из полости присоединенным форвакуумным насосом. Это проникновение частичек обрабатываемого газа в масляную среду и дало название всему устройству (от слова «диффузия» - взаимное проникновение атомов).
Следует заметить, что активное использование масляных жидкостей не оказывает негативного влияния на работоспособность самого диффузионного аппарата, а также на присоединенные к нему насосы – форвакуумный, турбомолекулярный и пр.
Диффузионный вакуумный насос
Паромасляные устройства функционируют благодаря испарению жидких составов органического происхождения. Они могут работать даже без установки высоковакуумных конденсаторов. На рынке представлено очень много разновидностей этого типа насосов, который еще называют пароструйным.
Диффузионный вакуумный насоc
Главная характеристика, по которой различаются модели – тип допустимой рабочей жидкости. Это может быть минеральное масло, искусственные полимерные соединения, эфиры спирта, эфиры соединений, способных отдавать катион водорода, либо соединения, имеющие в своих молекулах взаимосвязанные атомы углерода и кремния. Паромасляный агрегат способен создать вакуумную среду с показателями до 10-7 Па.
В отдельную группу стоит выделить фракционные насосы, в которые заливается жидкость с разными фракциями, то есть которую можно разделить на части с разными пределами выкипания.
Элемент Hg (ртуть) является контаминантом, и из-за его химических свойств парортутные диффузионные насосы применяются в ограниченном количестве производств. В первую очередь это откачка смесей, уже содержащих молекулы Hg и, что очень важно, откачка веществ, контакт которых с углеводородом недопустим. Тем не менее, они незаменимы в условиях, требующих соблюдения стопроцентной чистоты откачиваемого вещества – новейшие термоядерные агрегаты или научные установки, исследующие предельные свойства газов.
Паромасляный диффузионный насос – применение
Среди пароструйных насосов большим спросом пользуются приборы, увлекающие пары газов посредством нагревания минерального масла. Виды масел различаются по классу чистоты и эффективности, однако один сосуд этой жидкости имеет весьма доступную стоимость.
Паромасляный диффузионный насос - применение
Техники-специалисты рекомендуют использовать для пароструйного вакуумного оборудования масла, получаемые благодаря полимеризации олефинов и имеющие однородный узкий углеводородный состав. Это сырье более качественное и имеет только один недостаток – чувствительность к загрязнениям. Наиболее химически стойкие сырьевые жидкости – это органосилоксановые олигомеры или полимеры невысокой молярной массы, которые, к тому же, не меняют своих свойств из-за перепадов температур.
Необходимо знать, что каждая единица вакуумной диффузионной техники выпускается под конкретный тип рабочего масла. То же касается запчастей. Поэтому самое главное перед началом внедрения пароструйных аппаратов в производство – определиться с подходящим типом масла и необходимостью использования низкотемпературных ловушек.