Вакуумные насосы, Размер насоса

Функционирование

Вакуумные насосы служат для создания вакуума в камере плазменной установки. В плазменной технике наиболее часто используются следующие вакуумные насосы:

Пластинчатые насосы

Функционирование

Пластинчатый насос состоит из корпуса, в котором эксцентрично размещен вращающийся ротор. В нем установлены на пружинахпластины, которые прижимаются к внутренней стенке корпуса и скользят вдоль нее. Находящийся на стороне всасывания газсжимается и в момент превышения давления окружающей среды открывает выпускной клапан на стороне нагнетания.
Насос работает в масляной ванне. Это имеет следующие преимущества:

1. Герметизация сторон всасывания и нагнетания
2. Уменьшение трения

Für Standartanlagen kommen Drehschieberpumpen zum Einsatz

Pressure side
Suction side
Rotor
Spring
Rotary vane

Размер насоса

В наших стандартных установках используются в первую очередь пластинчатые насосы. Чем крупнеенасос, тем корочецикл технологического процесса.
Насос индивидуально подбирается в зависимости от объема камеры и желаемой длительности процесса.

Некоторые продукты (напр., POM, силиконовая резина, влажные детали) выделяют значительное количество газов при обработке. В таком случае рекомендуется использовать более мощный насос. Этот вопрос проясняется в процессе предварительных испытаний.

Обращение с кислородом

В случае работы с кислородом насосы должны быть соответственно подготовлены. В корпусе насоса возникает масляный туман. При использовании минерального масла этот туман в сочетании с чистым кислородом становится взрывоопасным.
Существует два варианта решения этой проблемы:

1. Насосы заполняются маслом на основе PFPE. Это масло не горит. Но оно обладает рядом существенных недостатков:

Масло на основе PFPE очень дорогое.
Масло на основе PFPE содержит фтор. В плазменных процессах это масло может разлагаться с образованием очень токсичных соединений (напр., перфторизобутилена). Эти соединения уже приводили к опасным аварийным ситуациям.
Масло на основе PFPE утилизируется как специальные отходы.

2. Насосы продуваются воздухом или азотом. Это решение является предпочтительным.
Принцип реализации:

Bei Verwendung mit Sauerstoff im Einsatz

Pressure side
Suction side
Кислород
Азот

Работа с коррозионными газами

Для работы с коррозионными газами (CF4 / O2, SF6, …) были разработаны специальные вакуумные насосы. Эти пластинчатые насосы подходят для большого количества применений.

Частая эксплуатация насосов с коррозионными газами приводит к сокращению срока их службы. Как правило, для лабораторных целей достаточно одного насоса такого типа. Но при частом использовании в рамках производства рекомендуется приобрести насос сухого хода.
Коррозионный газ продувается сухим воздухом или азотом.

Насосы сухого хода для процессов с коррозионными газами

В процессах с коррозионными газами могут также применяться насосы сухого хода. Но они должны быть специально рассчитаны на такие высокие нагрузки. Эти насосы рассчитаны на максимальные нагрузки. Они справляются даже со средами, содержащими частицы, конденсат и побочные продукты коррозии. Преимущество насосов сухого хода заключается в оптимизированном расходе эксплуатационных средств. Насосы не требуют профилактического технического обслуживания. (Замена масла)

Двухроторные вакуумные насосы

Давление, которое могут создавать пластинчатые насосы, ограничено. Для повышения производительности всасывания рекомендуется сочетание с двухроторным вакуумным насосом. Такая конструкция называется насосным блоком. Типичное сочетание насосов выглядит следующим образом:

1. Первый насос (например, пластинчатый) создает предварительное разрежение. Это форвакуумный насос.

2. В качестве второго насоса используется двухроторный вакуумный насос.

Наши специалисты помогут подобрать наиболее подходящий насос для вашего процесса.

Intake flange
Conveying chamber
Housing
Roots piston
Outlet flange

Принцип функционирования

Двухроторные вакуумные насосы, называемые также насосами Рутса или нагнетателями Рутса, относятся к роторным насосам, в рабочем корпусе которых в противоположных направлениях вращаются два симметричных ротора.
Сечение роторов напоминает цифру 8. С помощью зубчатой передачи они синхронизированы таким образом, что движутся друг рядом с другом и вдоль стенок корпуса без касания, но с минимальным зазором.
В положениях роторов I и II находящийся во всасывающем фланце объем увеличивается. При последующем вращении роторов в положение lll часть объема отделяется от стороны всасывания.

В положении IV этот объем открывается к стороне выпуска, и поступает находящийся под давлением предварительного разрежения (выше давления всасывания) газ. Поступающим газом сжимается объем газа, перемещенный со стороны всасывания. При последующем вращении роторов уплотненный газ выдавливается через выходной фланец.
Этот процесс повторяется дважды на каждый полный оборот для каждого из двух роторов. Благодаря бесконтактному движению в рабочей камере двухроторные вакуумные насосы могут работать с высокой частотой вращения. Таким образом, даже небольшие насосы могут обладать сравнительно высокой всасывающей способностью.
Разность давлений и коэффициент сжатия между сторонами всасывания и выпуска в двухроторных вакуумных насосах ограничены.
(Текст и изображения приведены с разрешения компании Oerlikon Vacuum GmbH)