Турбомолекулярные насосы — ТМН
Турбомолекулярный насос используют для создания высокого и сверхвысокого вакуума — от 10^–3 до 10^-10 Мбар и ниже. Это один из немногих инструментов, способных обеспечить быструю перекачку газа до нужных показателей в промышленных масштабах. В нашей компании инженеры помогут подобрать под задачу и купить турбомолекулярные насосы по ценам производителей.
Принцип действия турбомолекулярных насосов
Турбомолекулярный насос (ТМН) — это компрессор, который функционирует только при определенных значениях давления на входном и выходном отверстии. Чтобы поддержать нужные параметры, для подкачки к агрегату подключают сухой или маслосмазываемый форвакуумный аппарат.
Турбомолекулярный и вспомогательный насосы сжимают воздух, последовательно изменяя его состояние:
- газообразное;
- вяжущее;
- молекулярное;
- промежуточное.
Высоковакуумный ТМН конструктивно напоминает диффузионный насос — он быстро преобразовывает газовые потоки в вакуумные. Нужное направление движения водяного пара обеспечивает их взаимодействие с высокоскоростными покрытиями.
Главный элемент конструкции аппарата — подвижный ротор с лопатками и дисками. На нем находятся радиальные спиральные желобки, которые обеспечивают высокое качество перекачки. Они имеют разную форму и размер, чтобы газы сжимались поэтапно. Степень сжатия зависит от количества дисков и ступеней статоров, а также от типа перекачиваемой среды.
Современные модели турбомолекулярных устройств оснащены керамическими подшипниками. Это позволяет улучшить параметры агрегатов по сравнению с устаревшими аналогами:
- снизить вес;
- избавиться от внутреннего напряжения;
- оптимизировать нагрузку;
- избежать коррозии;
- минимизировать риск разрушения шарикоподшипников.
Ротор, подшипники и электродвигатель могут быть источником вибраций.
В турбомолекулярном насосе лопасти ротора вращаются и стимулируют преобразование частиц газа в механическую энергию. Полученный поток сжимается, проходя через статорные желобки, и поступает к входному патрубку. Затем сжатая воздушная среда движется в нагнетательный канал и выходит из него под действием подкачивающей системы. В процессе перемещения в конечную точку газы сжимаются в нескольких турбо-ступенях.
ТМН рассчитан на создание вакуума при нагрузках до 50 Па. Скорость вращения ротора может достигать 90000 оборотов в минуту. Подвижный блок подключается к разным источникам питания, включая генератор.
Высокий коэффициент компрессии частиц углеводорода позволяет соединять ТМН с вакуумной камерой напрямую. Агрегат создаёт предельное остаточное давление около 10–11 Мбар. Это достигается при соблюдении технологии — прогревании объектов системы, использовании уплотнений из металла. Остаточный газ состоит, в основном, из водорода, но точный состав выявляется при определенном давлении по азоту.
Абсолютно чистый вакуум получают при взаимодействии системы без смазки. Например, при подключении к турбомолекулярному агрегату с магнитным подвесом сухого компрессионного аппарата.
Новые версии представляют собой гибридные насосы. Это станция из двух устройств с общим валом в едином корпусе. При этом ТМН работает в молекулярном режиме откачки, а форвакуумный — в вязкостном.
Производители выпускают турбомолекулярные насосы в различном исполнении и геометрической форме, с вертикальной или горизонтальной структурой.
На рынке представлены серии моделей от известных брендов турбонасосов ТМН:
- Agilent;
- Busch;
- CBVAC;
- EBARA;
- Edwards;
- KYKY;
- Leybold;
- Osaka Vacuum;
- Pfeiffer Vacuum;
- Shimadzu;
- Ulvac.
Преимущества турбомолекулярных вакуумных насосов
Чтобы турбомолекулярный насос смог проявить все свои лучшие качества, важно правильно его смонтировать. При этом техника характеризуется преимуществами:
- производство безмасляного сверхглубокого вакуума;
- широкий диапазон рабочего давления;
- высокая скорость действия;
- перекачка больших коррозийных и инертных потоков;
- отсутствие загрязнений в полученном объеме;
- надёжность, эффективность и долговечность.
Мощные аппараты удобны в эксплуатации, обслуживании и ремонте, быстро запускаются и эффективно обрабатывают даже тяжёлые, коррозионные среды.
Сферы и области применения турбомолекулярных вакуумных насосов
Турбомолекулярные насосы применяют в медицине, металлургии, электротехнике, микроэлектронике, при автомобилестроении, в атомной, авиационной, химической, радиотехнической, ядерной, печатной и электронной промышленности. Агрегаты поддерживают различные технологические процессы, а также оборудование, которому требуется высокий вакуум.
Высокопроизводительные аппараты используют в аналитических установках — например, в масс-спектрометрах и многокамерных приборах. Они позволяют оптимизировать технологию создания полупроводников и другие направления:
- напыление материалов;
- испарение, травление, покрытие поверхностей и предметов;
- вакуумирование электроламп;
- имитация космоса;
- создание ускорителей веществ — синхротронов.
Турбонасос помог расширить и развить отрасль пищевой промышленности и добычи полезных ископаемых. Он незаменим при лабораторных исследованиях, в спектрометрии, при изготовлении солнечных элементов (фотоэлементов), в аппаратуре для диагностики здоровья человека — устройстве КТ и МРТ.
Как выбрать турбомолекулярный вакуумный насос
Чтобы приобрести турбомолекулярные насосы по доступной цене для конкретных задач, стоит учесть:
- Максимальную производительность;
- Работоспособность;
- Мощность привода;
- Габариты модели.
Соответствие параметров агрегата из каталога рабочим условиям — залог длительной службы агрегата с редким и лёгким техобслуживанием.
