Турбомолекулярні насоси

ТУРБОМОЛЕКУЛЯРНІ НАСОСИ

Турбомолекулярні насоси – це прилади, які можуть створювати, а також підтримувати високий та надвисокий вакуум в робочих камерах. Основним принципом роботи таких насосів є механічне спрямування в заданому напрямку дифузно-рухомих молекул (молекулярний потік) відкачуваного газу. В режимі в’язкого потоку (при тисках газу більших за 10-3 мбар) дія турбомолекулярного насосу значно зменшується, що вимагає застосування для попередньої відкачки форвакуумного насосу.

Турбомолекулярний насосу складається із набору пар роторних та статорних дисків. Ротор – це швидкорухомий диск, сконструйований із лопаток, розміщених під певним кутом, а статор – нерухома частина насосу, складений із пластинок, розміщених під зустрічним кутом до лопаток ротора, це дозволяє спрямувати потік молекул газу в заданому напрямку до зони відкачування.

Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
Вакуум | турбомолекулярний насос | vacuum | novations
previous arrow
next arrow
previous arrownext arrow
Slider

Крізь вхідний фланець турбомолекулярного насосу молекули відкачуваного газу потрапляють до першої ступені ротора-статора, де зіштовхуються з лопатками ротора, який швидко обертається. Рухомі лопатки надають молекулам газу тангенціальну компоненту швидкості, завдяки якій вони починають рухатись по каналам утвореним пластинками статора до наступної ступені насосу. Кожна наступна пара ротора-статора є новою ступінню стискання, де відбувається ущільнення відкачуваного газу. Молекули спрямовуються до відкачувальної області, де тиск досягає значень робочого діапазону форвакуумного насосу. Для забезпечення роботи турбомолекулярного насосу необхідні високі швидкості обертання ротора (до 100 тис. обертів/хв), а також дуже малі зазори між ротором і статором, що в свою чергу накладає високі вимого точності при виготовленні та збиранні деталей насосу. Число ступеннів відкачування в одному турбомолекулярному насосі може складати до 40.

Переваги:

турбомолекулярні насоси забезпечують гарантоване отримання високого вакууму, високу надійність та продуктивність роботи, а також низькі шумові і вібраційні показники. Турбомолекулярні насоси, зазвичай, допускають будь-яку орієнтацію при розміщенні. Такий насос може забезпечити граничний вакуум для до 10-10мбар.

Недоліки:

Турбомелекулярні насоси дуже чутливі до механічних забруднень, тому вимагають додаткової уваги до роботи, щоб в повному обсязі забезпечувати функціональні можливості насосу. Особливістю роботи насосу є селективність відкачування, тобто таким типом насосу забезпечується найкраще відкачуються молекули із великою масою і, відповідно, гірше відкачуються легкі гази.

Модельний ряд TwisTorr це турбомолекулярні насоси оновленої конструкції, які забезпечують одні з кращих показників, серед аналогів, за коефіцієнтом стиснення і швидкості відкачки маючи компактний дизайн, високу міцність і тривалий термін експлуатації.

Компанія Agilent Technologies, маючи в своєму арсеналі високотехнологічне обладнання для виробничих процесів, передове програмне забезпечення та багаторічний дослідницький досвід, виготовляє цільноточені ротори і унікальні конструкційні рішення по гнучкій підвіски ротора. Дана технологія дозволяє отримувати незначну вібрацію насоса і менші показники по шуму (менше 50dB), поліпшити показники стійкості підшипників і ротора при підвищених робочих навантаженнях тим самим збільшуючи рядків служби обладнання, зменшення ваги виробу, забезпечуючи можливість встановлювати насос в необхідної для конкретних завдань орієнтації.

Покращена конструкція підшипників: при виробництві кульок для підшипника використовується керамічний матеріал – нітрид кремнію, а не сталь як зазвичай. Завдяки високій міцності нового матеріалу, малому коефіцієнту тертя, зниженої щільності нітриту кремнію значно зменшується знос поверхонь і негативні ефекти пов’язані з контактом кульок. Для ущільнення в таких підшипниках використовується сухі безмасляні мастила, які дозволяють при роботі отримати вакуум без слідів вуглеводнів і не вимагають додаткового обслуговування в продовж всього терміну використання насоса.

У моделі TwisTorr використовується запатентована технологія MacroTorr, яка дозволяє отримати найвище співвідношення граничного тиску в робочій камері до продуктивності відкачування маючи, при цьому, не великі габарити самого насоса. Такий результат досягається завдяки заміні нижніх лопаток насоса на турбодиски з отворами, що дозволяють накопичувати і додатково стискати відкавуані гази. Маючи в своїй конструкції дві стадії стиснення можливе отримати дуже високі показники по відкачці в камері. Система MacroTorr дозволяє зменшити вимоги щодо продуктивності для форвакуумних насосів, завдяки збільшенню коефіцієнта стиснення. Цей результат дає можливість використовувати спіральні (безмасляні) насоси при попередній відкачці, організувати повністю безмасляні системи і отримувати глибокий вакуум.

Що б швидко і зручно керувати турбомолекулярними насосами серії TwisTorr використовують вбудовані або зовнішні контролери Plug & Pump і NavigatorT-Plus. (Напруга живлення контролерів 48В). NavigatorT-Plus можливо підключити до комп’ютера і забезпечити контроль параметрів насоса в реальному часі.

 TwisTorr84FSTwisTorr304FSTwisTorr750TwisTorr850TwisTorr2300
Продуктивність л/с
Азот672507007502050
Аргон60250680700Немає даних
Гелій692556806901800
Водень592205805901500
Коефіцієнт стиснення
Азот>1x10111x10111x10111x1011>8x108
Аргон>1x1011>1x10111x10111x1011Немає даних
Гелій>1.3x1071x1082x1082x1088x105
Водень1.8x1051.5x1062.5x1062.5x1064x104
Граничний вакуум, мбар<4 x10-10<1 x10-10<1x10-10<1x10-101x10-10
Максимальний тиск на виході, мбар1410664
Вхідний фланецьKF 40
ConFlat40
ISO 63
ConFla63
ISO 100
ConFlat100
ISO 160
ConFla160
ISO 160K
ISO 160F
ConFlat160
ISO 200K
ConFlat200
ISO 200F
ConFlat250
ISO 250F
Вихідний фланецьK F16KF 16 (додатково KF 25)KF 25KF 25, KF 40KF 40
Час запуску,
хв
<2<3<3<3<6
Обороти ротора, об/хв8100060000Від 21000 до 49500Від 21000 до 4950033300
Рекомендований насос для форвакууму
Пластинчато-роторнийDS42 или DS102DS102DS302DS302DS402 или DS602
СпіральнийIDP3 или SH110IDP3 или SH110PTS300PTS300PTS600
Вага, кг2.055.515.916.154.2

Модельний ряд насосів Turbo-V спеціально створені для використання при великих навантажень. Даний тип насосів забезпечує виконання широкого спектру завдань для отримання глибокого вакууму. Середній час безвідмовної роботи (MTTF) будь-якого насоса типу Turbo-V перевищує 20 000 годин.

Завдяки інноваційній удосконаленій конструкції насосів моделі Turbo-V, як і в серії TwisTorr, маємо поліпшені показники по продуктивності з меншим енергоспоживанням в порівнянні з іншими насосами схожого типу. Такі показники дозволяють економити енергію, створюючи менше тепла, що підвищує надійність роботи насосів даного типу. Турбомолекулярні насоси типу Turbo-V також можуть використовувати в роботі в будь-яких положеннях, задовольняючи поставлені задачі споживача. Як і насоси попередньої моделі, Turbo-V мають оптимізовану геометрію ступенів MacroTorr, що забезпечує отримання високого коефіцієнт стиснення у відкачуваній камері і зменшувати запити по продуктивності для форвакуумних насосів.

Турбомолекулярні насоси даного типу мають гнучкість у виборі системи охолодження, можливо обрати як водяне так і повітряне. Оптимізовані охолоджуючі ребра дозволяють отримати кращі температурні показники охолодження повітрям, що додатково підвищує надійність насоса за рахунок зниження робочої температури.

Для управління і контролем насосів даного типу використовується програмне забезпечення A-PLUS (раніше T-plus). Оновлене програмне забезпечення від компанії Agilent дозволяє швидко і надійно отримувати інформацію про роботу насоса.

 TURBO-V81-MTURBO-V81-TTURBO-V551TURBO-V701TURBO-V1001TURBO-V1K-GTURBO-V2K-GTURBO-V3K-G
Продуктивність л/с
Азот77775506901050108016002200
Гелій65656006209001150Немає даних1900
Водень5050510510920730Немає данихНемає даних
Коефіцієнт стиснення
Азот5x1087x1061x1091x1091x1095x1083x1051x107
Гелій8x1043x1031x1071 x1071 x1074x104Немає даних6x103
Водень7x1033x1021x1061x1061x1061.5x104Немає данихНемає даних
Граничний вакуум, мбар5x10-105x10-91x10-101x10-101x10-101x10-101x10-81x10-8
Вхідний фланецьKF 40
ConFlat40
ISO 63
ConFla63
KF40
ConFlat40
ISO63
ConFla63
ISO160
ConFlat100
ISO160F
ConFlat160
ISO200
ConFlat 200
ISO160F
ISO160
ISO200
ConFlat200
ISO250
ISO250F
ISO160
ISO200
ISO250FISO250F
Вихідний фланецьKF16KF16KF25KF25KF40KF25
KF40
KF40KF40
Час запуску,
хв
<1<1<5<5<4<5<7<6
Обороти ротора, об/хв8000080000420004200038000456603300031800
Рекомендований насос для форвакууму
Пластинчато-роторнийDS42 или DS102DS42 или DS102DS302DS402DS402DS402 чи DS602MS40MS40
СпіральнийIDP3 или SH110IDP3 или SH110PTS300PTS300PTS300PTS300 чи PTS600PTS600PTS600
Вага, кг21.8216161926.83552