Высоковакуумные пароструйные насосы

0

В зависимости от рода рабочей жидкости высоковакуумного насоса, входящего в состав агрегатов, последние подразделяются на парортутные и паромасляные. По величине предельного вакуума агрегаты подразделяются на высоковакуумные (10-7 мм рт. ст.) и сверхвысоковакуумные (10-7 мм рт. ст.).

Парортутные агрегаты

Высоковакуумные парортутные агрегаты представляют собой непро-греваемые откачные установки с однорядными азотными ловушками и с резиновыми уплотнителями в разъемных соединениях. Эти агрегаты предназначены для получения остаточного давления — 1 • 106мм. рт. ст.

Промышленностью выпускается несколько типов парортутных высоко- и сверхвысоковакуумных агрегатов.

Высоковакуумный агрегат РВА-05-1 (рис. 1) состоит из парортуг-ного насоса Н-5СР, ловушки, охлаждаемой жидким азотом, вакуумного затвора D}-160 с присоединительным патрубком. Затвор имеет электрический привод с дистанционным управлением. Время закрытия затвора 5 сек. Питание ловушки агрегата осуществляется подачей жидкого азота через специальное питательное устройство из стандартного металлического сосуда Дьюара емкостью 15 л.


В высоковакуумный агрегат ВА-2-1Р — рис. 2—входят парортут-ный насос Н-1ТР, затвор Dy-260 с электроприводом и однорядная азотная ловушка.

Ловушки установлены над каждым насосом Н-6ТР. Нижняя ловушка охлаждается фреоном до температуры —38° С, верхняя ловушка охлаждается жидким азотом, подаваемым из стандартного сосуда Дьюара или из индивидуального ожижителя. Агрегат имеет на выпускном патрубке охлаждаемую фреоном ловушку, предназначенную для предотвращения проникновения паров ртути в трубопровод предварительной откачки.


Сверхвысоковакуумные парортутные агрегаты представляют собой откачные установки, прогреваемые до температуры 400—450° С.

В сверхвысоковакуумный агрегат РВА-05-2 (рис. 4) входят насос Н-5СР, однорядная азотная ловушка и прогреваемый затвор -100 с металлическим уплотнением.

Сверхвысоковакуумный агрегат РВА-05-4 (рис. 5 и 6) состоит из парортутного насоса Н-5СР-1, соединенного последовательно с паро-ртутным вспомогательным насосом ДРН-50, ловушки, охлаждаемой фреоном, и двух охлаждаемых жидким азотом ловушек, затвора Dy-100 с металлическим уплотнением. Вся высоковакуумная часть агрегата (ловушки, соединительные патрубки и затвор) при запуске агрегата прогревается до температуры 400—450° С с целью обезгаживания Агрегат позволяет получать предельный вакуум ниже 10-10 мм рт. ст. Высокое значение наибольшего выпускного давления насоса ДРП-50 (15—20 мм рт. ст.) дает возможность использовать для агрегата водоструйный насос в качестве насоса предварительного разрежения.

Агрегат с водоструйным насосом обеспечивает безмасляную сверхвысоковакуумную откачку до давлений ниже 10-10 мм рт. ст.

В сверхвысоковакуумный агрегат РВА-1-3 (рис. 7 и 8) входяг высоковакуумный парортутный насос специальной конструкции с быстротой откачки 1000 л/сек и последовательно установленный за ним высоковакуумный насос Н-5СР-1, фреоновая ловушка и двухрядная азотная ловушка. Между высоковакуумными насосами расположены две охлаждаемые водой ловушки, предотвращающие перекачку ртути из насоса в насос. Фреоновая и азотная ловушки, а также присоединительный патрубок агрегата перед его запуском прогреваются до температуры 400—450° С с целью обезгаживания.




| Агрегаты

Наименование

РВА-05-1

ВА-2-1Р

РВА-6-1

РВА-05-2

РВА-05-4

РВА-1-3

Рабочий диапазон давлений, мм рт. ст.

1 • 10 6 -4-4-1-10-3

1 • 10 6 -4—4-8 • Ю4

1-10-6 -4 -4-2-10- 3

5-Ю”8 -4—4-1-10 3

10-1U-4—4-1 • 10—3

IO 10ч—4-1 10-3

Средняя быстрота откачки воздуха, л{сек

200

400

2000

100

70 (в диапазоне 10-7 -4—103 мм рт.

ст.)

200 -400

Предельный вакуум, мм рт. ст.

1 • 10 6

1-10 6

1 • 10-,;

•-5-10-8

-io-10

10-10

Наибольшее выпускное давление, мм рт. ст.

2,0

0,3

2,5

2,0

15-20

2,0

Мощность электронагревателя, кет

1,7

1,3

10

1,7

4,2

3,4

Расход воды, л/час

200

300

650

200

800

600

Расход жидкого азота, л. час

1,9

1,0

6,0

1,2

7,0

7,0

Количество рабочей

жидкости, см-

500

1000

5000

500

1200

1700

Рабочая жидкость

Р-1

р-1

Р-1

Р-1

Р-1

Р-1

Вес, кг

195

200

1300

188

510

500

Диаметр условного прохода, мм.

впускного патрубка

160

260

500

100

100

380

выпускного патрубка

30

50

50

30

30

Высота от оси впускного патрубка, мм

1185

1120

2200

1300

950

2250

Размеры в плане, мм

470 X 930

785 X

X 1108

1200 X

X 2620

580 X 730

1229 х X 272

1325 X X 1675

Необходимая быстрота откачки вспомогательного насоса, л/сек

0,5

2

10

0,5

0,4

0,5

Примечание 1. Звездочкой отмечен фланец с металлическим уплотнителем.

Паромасляные агрегаты

В серию высоковакуумных паромасляных агрегатов общего назначения входят агрегаты ВА-01-1, ВА-05-4 (рис, 1 и 2), ВА-2-3, ВА-5-4, ВА-8-4 (рис. 3), которые широко используются в разных областях техники и промышленности — электровакуумной, металлургической, химической, пищевой и др., где требуется поддерживать давления в пределах 10 3 4-10-6 мм рт. ст.

Высоковакуумный паромасляный агрегат представляет собой откачную вакуумную систему, состоящую из следующих основных узлов:

— высоковакуумного паромасляного насоса;

— ловушки, охлаждаемой жидким азотом;

— вакуумного затвора.

Агрегаты установлены на раме-тележке, имеют гидрореле для контроля протока охлаждающей воды и электрощиток, предназначенный для подачи электропитания, для сигнализации при перегорании спирали электронагревателя насоса и блокировки, предотвращающей возможность включения электронагревателя насоса при отсутствии протока охлаждающей воды.



В зависимости от конструкции приводов затвора агрегаты подразделяются на следующие виды:

— агрегаты с ручным приводом затвора (Р);

— агрегаты с электроприводом затвора от сети постоянного тока напряжением 24 в (ПС);

— агрегаты с электроприводом затвора от сети переменного тока напряжением 220/380 в (ПР).

При заказе к обозначению типа добавляют соответствующий индекс (ВА-01-1Р; ВА-01-1ПС; ВА-01-1ПР).

Как правило, поставляются агрегаты с электроприводом затвора от сети переменного тока напряжением 220/380 в.

Агрегаты с ручным приводом затвора и с электроприводом от сети постоянного тока напряжением 24 в поставляются по специальному заказу.

Затворы агрегатов позволяют осуществлять дистанционное и ручное управление.

Агрегаты допускают вертикальное и горизонтальное подсоединение к откачиваемому объему.

Ловушки агрегатов ВА-01-1 и ВА-05-4 охлаждаются жидким азотом через стержень, который погружается в сосуд с жидким азотом. Питание жидким азотом ловушек агрегатов типа ВА-2-3, ВА-5-4 и ВА-8-4 осуществляется из стандартного сосуда Дьюара емкостью 15 л при помощи специального питательного устройства, входящего в комплект агрегатов.


ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование

Агрегаты |

ВА-01-1

ВА-05-4

ВА-2-3

ВА-5-4

ВА-8-4

ВА-05-5

ВА-8-9М

Рабочий диапазон давлений, мм рт. ст.

5-Ю7 л-

5-Ю7 4-

5-Ю7 4-

5-Ю7 4-

5-Ю7— 4-

5-Ю9 4-

5-Ю9 4-

4-1-103

4-5-104

4-5-1О4

4-5-104

-4-5-10 1

4-5-104

-4-5-104

Средняя быстрота откачки воздуха, л/сек

50

200

500

1200

2500

60

1200

Предельный вакуум, мм рт. ст.

5-107

5-107

г 5-10

-.5-И)7

5-107

5-109

5-109

Наибольшее выпускное давление, мм рт. ст.

0,4

0,15

0,1

0,1

0,1

0,2

0,3

Мощность электронагревателя, кет

0.5

0,7

1,2

2,0

2,8

0,7

3,5

Расход воды, лчас

50

150

200

400

450

200

500

Расход жидкого азота, л/сек

0,12

0,25

1,0

1,0

1,5

2,5

5,0

Количество рабочей жидкости, см-1

100

500

1000

1500

4000

500

4000

Рабочая жидкость

Вакуумное масло ВМ-1

Вес, кг

47

107

200

331

500

250

800

Диаметр условного прохода, мм: впускного патрубка

85

160

260

380

500

125*

500*

выпускного патрубка

17

32

50

50

85

32

80

Высота от оси впускного патрубка, мм

624

917

1117

1310

1535

1000

2040

Высота агрегата, мм

834

1095

1312

1590

1932

1127

2450

Размеры в плане, мм

340 X 542

500 х 800

735 X Н03

821 X 1317

1035 X 1336

611 х 992

1430 X 1495

Необходимая быстрота вспомогательного насоса, л,сек

0,25

2,0

4,0

7,0

15

2,0

15

Примечание. Звездочкой отмечен фланец с металлическим уплотнителем.

Сверхвысоковакуумные паромасляные агрегаты специального назначения представляют собой откачные установки, прогреваемые до 300—400° С.

Агрегат ВА-05-5 (рис. 4 и 5) применяется для откачки электровакуумных изделий повышенной надежности, в установках для получения тонких пленок, для физических исследований, где требуется поддерживать давление в диапазоне от 10-4 до 10-9 мм рт. ст.

Агрегат ВА-05-5 состоит из следующих основных узлов:

— высоковакуумного паромасляного насоса Н-5С-М;

— двухъярусной ловушки;

— вакуумного вентиля Dy-100 с металлическим уплотнителем;

— вакуумного вентиля Dy-25 с металлическим уплотнителем.

Высоковакуумная часть агрегата прогревается до температуры 300° С. Двухъярусная ловушка охлаждается жидким азотом, подача которого производится из стандартного сосуда Дьюара емкостью 15 л.

Привод вентилей Dy-100 и Dy-25 электрический, с дистанционным управлением. Агрегат подсоединяется к откачиваемому объекту переходником, имеющим патрубок для подсоединения через вентиль Dv -25 линии байпасной откачки.

Агрегат оборудован электрощитком, предназначенным для управления агрегатом. Весь агрегат установлен на раме-тележке.

В качестве основного конструкционного материала применяется сталь марки Х18Н9Т.

Сверхвысоковакуумный паромасляный агрегат ВА-8-9М (рис. 6) предназначен для откачки сверхвысоковакуумных установок до остаточного давления 10-9 мм рт. ст.

Агрегат ВА-8-9М состоит из следующих основных узлов:

— паромасляного насоса Н-8Т-М с маслоотражателем и гидрореле;

— азотной проточной ловушки;

— вакуумного затвора (Dy-500).

Агрегат установлен на раме-тележке.

В качестве основного конструкционного материала применяется сталь Х18Н9Т.

Действие сорбционных насосов основано на поглощении отачиваемого газа поверхностью какого-либо поглотителя (сорбента). В качестве поглотителя используются пористые вещества с сильно развитой поверхностью (цеолит, активированный уголь и др.), охлажденные до низкой температуры. Насосы с пористыми сорбентами обычно применяются для создания предварительного разрежения, но могут использоваться при соответствующем выборе поглотителя и конструкции насоса и в качестве высоковакуумных насосов.

В другом виде сорбционных насосов поглощающая поверхность создается напылением химически активного металла, обычно титана, образующего прочные соединения с большей частью встречающихся в вакуумных системах газов. Примеси не взаимодействующих с титаном газов, в частности инертных, откачиваются небольшим вспомогательным насосом или удаляются при помощи ионной откачки. В последнем случае насос называют геттерно-ионным.

По способу получения поглощающей пленки металла геттерно-ионные насосы разделяются на испарительно-ионные (ГИН, СТОН) и магниторазрядные (НЭМ, НОРД, ТРИОН). В испарительно-ионных насосах активные пленки образуются путем термического испарения накаленной титановой проволоки или штабика. В магниторазрядных насосах титан распыляется бомбардировкой ионами, образованными в газовом разряде.

Отличительной особенностью сорбционных насосов является отсут-ciBiie рабочей жидкости, что позволяет применять их в тех случаях, когда недопустимо проникновение в откачиваемый объем паров рабочей жидкости или продуктов ее разложения. По той же причине сорбционные насосы могут присоединяться к откачиваемому объему без промежуточных вентилей и ловушек, благодаря чему эффективно используется полная быстрота откачки насоса. Сорбционные насосы бесшумны в работе, не требуют непрерывной работы системы предварительной откачки и, как правило, имеют малое время запуска и остановки.

С другой стороны, сорбционные насосы малоэффективны при откачке объемов с большим содержанием органики (резины, масел и т. п.), при длительной работе в области давлений 104-103 мм рт. ст., при откачке инертных газов.

Leave A Reply