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正宇真空設(shè)備
Zhengyu vacuum EquipmentProfessional vacuum pump equipment and maintenance parts service provider
給出的是一個(gè)在真空容器和分子泵之間設(shè)有閥門、冷阱的超高真空系 統(tǒng),其粗抽管道和前級(jí)管道與圖5-21所示擴(kuò)散泵抽氣系統(tǒng)相同。分子泵配置的前 級(jí)泵和擴(kuò)散泵不同。擴(kuò)散泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)要求前級(jí)泵具有足夠大的抽速,在最大排氣 量時(shí)確保擴(kuò)散泵前級(jí)壓力低于擴(kuò)散泵臨界前級(jí)壓力。渦輪分子泵則要求選擇具有足 夠抽氣流量的前級(jí)泵,使靠近前級(jí)管道的葉片在最大排氣量時(shí)處于分子流或正好處 于過(guò)渡流。大多數(shù)分子泵的最大穩(wěn)態(tài)進(jìn)氣口壓力p人約為0.5~1Pa,最大前級(jí)壓 力前約為30Pa,所以分子泵在最大排氣量時(shí)的壓縮比(p前/p)或前級(jí)泵的抽 速與分子泵抽速之比(S前/S分)在60~30之間。對(duì)于要求前級(jí)管道氫分壓特別小 的系統(tǒng),配置的抽速比應(yīng)為20:1。 渦輪分子泵屬于較清潔的真空泵(又稱半無(wú)油泵),它對(duì)油脂一類大分子的壓 縮比較高,不需要液氮冷阱阻止軸承潤(rùn)滑油或機(jī)械泵泵液的返流。圖5-22中裝在 真空室和分子泵之間的液氮阱的主要用途是提高系統(tǒng)對(duì)水蒸氣的抽速,這樣可以縮
短烘烤去氣時(shí)間、粗抽管道不需要配置冷阱,粗抽時(shí)采用10-1050Pn的切換壓
力,就能有效防止機(jī)械泵油通過(guò)粗抽管道遷移到真空室中去。小型渦輪分子泵抽氣機(jī)組可以取消粗抽管道,同時(shí)啟動(dòng)渦輪分子泵和機(jī)械泵,通過(guò)渦輪分子泵對(duì)真空室進(jìn)行粗抽。需要特別指出的是所配置的機(jī)械泵的抽速應(yīng)能在渦輪分子泵達(dá)到最大轉(zhuǎn)速以前把真空室抽到過(guò)渡壓力,否則,分子泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的過(guò)流保護(hù)電路就會(huì)把渦輪分子泵關(guān)掉。選配的機(jī)械泵應(yīng)該是在渦輪分子泵達(dá)到其額定轉(zhuǎn)速75%左右時(shí)就能把真空室抽到20~200Pa,在此壓力下,能防止機(jī)械泵油的返流。大多數(shù)渦輪分子泵達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的啟動(dòng)時(shí)間為5~10min,可根據(jù)分子泵的啟動(dòng)時(shí)間和真空的容 積(包括管道和分子泵)計(jì)算配置機(jī)械泵有效抽速的大小
渦輪分于泵對(duì)氫的壓縮比和前極氫分壓是影響極限壓力的重要原因之一。真空泵維修降低 前級(jí)氫分壓,能夠提高渦輪分子泵的極限壓力。高壓縮比的渦輪分子泵,用兩級(jí)旋 片機(jī)械泵作前級(jí),極限壓力約為5×10-9Pa,用擴(kuò)散泵作前級(jí)時(shí),可提高到1 10-Pa,在真空室與分子泵之間增加一個(gè)鈦吸附阱或液氮分子篩吸附阱,其極限 壓力可低于10-9Pa
用于抽除大流量的渦輪分子泵抽氣系統(tǒng),如離子刻蝕機(jī)等需要放入的大量工藝 用氣體,當(dāng)進(jìn)口壓力過(guò)高時(shí),氣流的摩擦阻力會(huì)使分子泵的轉(zhuǎn)速變慢,因而對(duì)氫的 壓比會(huì)迅速降低。圖5-23所示為 Hanlon給出的一臺(tái)35m3/h前級(jí)泵的巴爾采斯生 產(chǎn)的抽速400L/s分子泵入口壓力與抽速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)曲線。入口壓力增大到0.9Pa 時(shí),曲線出現(xiàn)拐點(diǎn),采用較大的前級(jí)泵,曲線A將向右移動(dòng)(抽速平直段加寬), 反之將向左移動(dòng)。避免抽速下降的方法是在泵入口處設(shè)置限流閥,根據(jù)抽氣流量不 變?cè)?讓真空室維持需要的工藝壓力的同時(shí),使渦輪分子泵仍處于全速運(yùn)轉(zhuǎn)的抽 速平直段的低壓狀態(tài)
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