涡轮分子泵抽气系统的组成

2010-01-08 张以忱 东北大学

  典型的涡轮分子泵抽气系统如图所示,抽气系统设置分开的粗抽管道和前级管道,这种系统和常用的扩散泵抽气系统类似,其粗抽管道和前级管道的基本配置与扩散泵抽气系统相同,然而它对前级泵大小的要求却和扩散泵不同。扩散泵的正常运转要求前级泵具有足够大的抽速,以便在最大排气量时前级压力能低于临界前级压力,在涡轮分子泵抽气系统中要选择具有足够容量的前级泵,使最靠近前级管道的叶片在最大排气量时处于分子流或者正好处于过渡流。大多数涡轮分子泵的最大稳态进气口压力P1在0.5到1Pa之间,而最大前级压力P2 约为30Pa。因为排气量为一常数,即P1S1=P2S2,或为

  式(3)表明,涡轮分子泵抽速和前级泵抽速之比S1/S2 应该在30到60的范围内,对于最大的对氢压缩比小于500的泵来说,其级配比应该为20∶1。

典型涡轮分子泵抽气系统

1.涡轮分子泵 2.液氮冷阱 3.放气阀 4.电离规 5.热传导规 6.粗抽阀 7.机械泵 8.前级管路阀 9.高真空阀

图 基本特征涡轮增压分子结构泵抽气体统

  涡轮分子泵抽气系统一般不需要用常见的液氮冷阱来阻止轴承润滑油或机械泵泵液的返流。只要泵是以额定角速度旋转,那么泵对除最轻的气体—氢以外的所有气体都具有比较高的压缩比,足以阻止这些气体从前级管道端返流到高真空端。液氮冷却的表面不能捕集因压缩比低而返流到真空室的少量的氢。液氮冷阱可用来提高系统对水蒸气的抽速,其最好的安装位置是在高真空阀的后面,也就是直接设置在涡轮分子泵的喉部上方。还可以考虑在高真空阀后面装一个三通管,把涡轮分子泵接在它的一个接口上,而把液氮冷却的表面接在另一个接口上。而三通的任何两个接口之间的流导都要小于液氮冷阱的通导。然而要使分子泵对水蒸气和空气都具有最大抽速,最佳的安排还是将液氮冷阱安装在涡轮分子泵和高真空阀门之间。

  涡轮增压原子泵抽气程序既不要有用粗抽阱就要要有用前级排水管冷阱。粗抽与主抽程序中间较高的开启压力差能必免机泵油利用粗抽排水管移迁到进口进口真空室中去,而泵对碳氢化物馏分的高压缩的比也避免这些曾经级排水管利用泵反分散到进口进口真空室中去。   图40 如下不之间放置粗抽途径,不放置高进口真空度泵度气动阀门的泄压阀原子核泵抽气机系統化,在这个机系統化的进口真空度泵度室是之间依据泄压阀原子核泵进行粗抽的。而且机系統化上不粗抽途径,于是就不存有因粗抽途径而带给的环境破坏和调节领域不十分等相关问题。从的结构上看机系統化也显得更简单化了。它不粗抽阀、途径和冷阱。都不都要要 高进口真空度泵度阀,只都要要 两个电离规和两个热牵张反射规。夜深人静时打开进口真空度泵度室表露大方时,就都要把全部机系統化欠费,而后再立即再启动。这就会让液氮放凉面上动用看起来不简单,而且夜深人静时机系統化欠费时都要将放凉面上增温。   另外通电时泄压阀原子结构泵和机制泵,凭借泄压阀原子结构泵开展粗抽,就必须无误选用前级机制泵。如果你机制泵的抽速小,它也不能在泄压阀原子结构泵到达大速比半年前把负压室拿到接合区的。当出来一种原因时,自驱力的过流维护电路设计还会把泄压阀原子结构泵关了。抽速长宽比适用、使用合理的机制负压泵该是在泄压阀原子结构泵到达其固定速比的75%差不多时就也能负压室拿到20~200 Pa,这样的话也可处理机制泵油的返流。几乎数泄压阀原子结构泵所设计的通电时变快时光为5 到10 min。