La configuración de la bomba principal en el sistema de vacío del equipo de recubrimiento

- Jan 13, 2018-

El sistema de vacío es una parte indispensable del equipo de recubrimiento por vacío. La estructura comúnmente utilizada del sistema de alto vacío suele ser la combinación de bomba principal, bomba de admisión, válvulas, tuberías e instrumentos de medición de vacío. De acuerdo con las bombas principales seleccionadas, el sistema de vacío puede ser un sistema de vacío de aceite o sistema de vacío libre de aceite


1. Sistema de vacío de aceite


La bomba principal del sistema de alto vacío de aceite es generalmente la bomba de difusión de aceite. La bomba extractora es bomba mecánica o bomba mecánica + bomba de raíces.


Es bien sabido que el rango de presión de operación de la bomba de difusión de aceite es de 10 -1 a 10 -6 Pa. La alta tasa de bombeo puede alcanzar hasta cien mil litros por segundo desde varios litros por segundo. En el rango de 10 -2 a 10 -4 Pa, la bomba de difusión de aceite tiene una velocidad de bombeo estable sin transmisión mecánica, fricción, vibración o ruido. También se caracteriza por una estructura simple, un rendimiento confiable, larga vida útil, fácil mantenimiento y bajo costo de inversión. La principal desventaja es que el vapor de aceite es fácil de regresar a la cámara de vacío y luego convertirse en fuentes de contaminación. La velocidad de retorno del aceite puede reducirse utilizando el tapón de retención de aceite, el deflector, la trampa fría y otras medidas, pero no se puede erradicar. Todavía hay una parte del reflujo de vapor de aceite, que reduce la velocidad de bombeo de la bomba. Además, la bomba de difusión de aceite, especialmente la bomba de gran tamaño, tiene un alto consumo de energía y un alto costo operativo, así como las desventajas de un arranque lento y un tiempo de parada prolongado, especialmente la bomba de gran tamaño.


2. Sistema de vacío sin aceite


Hoy en día, el sistema de vacío sin aceite en el cual la bomba principal es una bomba molecular y la bomba criogénica es ampliamente utilizada en equipos de recubrimiento al vacío.


2.1 Características de un sistema de vacío con bomba molecular como bomba principal


Una bomba molecular es una bomba de vacío que el bombeo se lleva a cabo por la superficie del cuerpo rígido móvil de alta velocidad que transporta la molécula de gas. Puede bombear continuamente grandes cantidades de gas para obtener un alto vacío limpio o libre de aceite o un vacío ultra alto. Además, tiene ventajas de inicio rápido y parada corta. Pero la velocidad de bombeo del gas pesado es más rápida que la del gas ligero, y la velocidad de bombeo del vapor es muy lenta. La bomba molecular Turbo goza de una alta eficiencia en el campo del flujo molecular, pero cuando el gas fluye en gran medida a través de la bomba, la velocidad de bombeo disminuirá. En el rango de presión por encima de 1Pa, la velocidad de bombeo es bastante baja, lo cual es desfavorable para el uso. De modo que una bomba molecular de tracción en ranura espiral está equipada en el lado de alta presión de la bomba turbo molecular para hacer que la unidad de bombeo de las dos bombas forme un todo unido, que es una bomba molecular compuesta de amplio campo. La velocidad de bombeo de esta bomba molecular compuesta se mantiene constante cuando la presión es inferior a 10Pa. El rango de alta presión con una gran velocidad de bombeo compensa la escasez de la bomba turbo molecular.


2.2 Características de un sistema de vacío con una bomba criogénica como bomba principal


La bomba criogénica es una bomba de trampa de gas, que es un dispositivo que utiliza una superficie a baja temperatura para condensar, adsorber y atrapar el gas y luego obtener y mantener el vacío. La bomba no es necesaria durante el funcionamiento normal, y la bomba criogénica tiene una presión inicial alta y un amplio rango de presión de trabajo (1 ~ 10 -8 ) Pa. Puede bombear todo tipo de gas, pero se puede lograr un bombeo continuo. En comparación con otras bombas con el mismo calibre, la bomba criogénica tiene una alta velocidad de bombeo, especialmente para el vapor de agua, que es equivalente a cuatro veces la bomba molecular con el mismo calibre. Por lo tanto, la presión parcial del vapor de agua en el contenedor bombeado es baja, a fin de obtener un alto vacío libre de hidrocarburos y vacío ultra alto. Sin partes móviles, vibración o ruido, la bomba criogénica se puede instalar en cualquier lugar. Con un tamaño compacto y una operación fácil, el costo de operación es más bajo que la bomba de difusión de aceite.


Por lo tanto, la elección de la bomba principal del equipo de recubrimiento por vacío, en primer lugar, es de acuerdo con los requisitos de limpieza, vacío y tiempo de bombeo.


(1) Cuando se utiliza la bomba extractora como bomba seca , está disponible la bomba criogénica como bomba principal, un sistema de vacío libre de aceite sin vapor de aceite o contaminación por hidrocarburos. Debido a la alta velocidad de bombeo, las bombas criogénicas son ampliamente utilizadas en equipos de recubrimiento por vacío, especialmente adecuadas para equipos cuyo volumen es de 0.5 ~ 1.6 m 3 .


(2) También se puede realizar un sistema de vacío libre de aceite cuando se usa la bomba molecular como bomba principal. En comparación con la bomba criogénica, la bomba molecular puede bombear continuamente sin regenerar, pero es incapaz de bombear vapor de agua. Comparado con la bomba de difusión de aceite, el sistema de la bomba molecular es limpio con un tiempo de arranque y parada cortos, lo que ayuda a ahorrar tiempo auxiliar. Sin embargo, como la bomba molecular es un equipo de funcionamiento de alta velocidad, su desarrollo de especificaciones es limitado. Por lo tanto, la bomba molecular es adecuada para equipos de recubrimiento medianos y pequeños como la bomba principal en institutos de investigación y Laboratorio colegiado. Para el equipo de recubrimiento por vacío de gran volumen, se necesitan conjuntos múltiples de sistemas de bomba molecular para bombear en paralelo, lo que conduce a una estructura compleja.


(3) La bomba de difusión de aceite que usa flujo de vapor de aceite a baja presión y alta velocidad como fluido de operación, el gas bombeado se evacua a los chorros de vapor y luego se lleva a la salida de la bomba para excluirlo en el proceso de extracción. La bomba de difusión de aceite tiene un amplio rango de velocidad de bombeo. Aunque es ineficiente, pero el precio es bastante bajo, por lo que la bomba de difusión de aceite todavía se usa ampliamente en equipos de recubrimiento por vacío que exigen una menor tasa de bombeo.


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