ООО "АВАКС"
Научно-производственная фирма

ВАКУУМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ • КОМПОНЕНТЫ ВАКУУМНЫХ СИСТЕМ • РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ













Консультации on-line:
ICQ: 281785897
Skype: AVACUUM

E-mail: info@avacuum.ru
Web: https://www.avacuum.ru

Тел: +7 (812) 702-82-28
+7 (812) 372-55-45
Факс: +7 (812) 372-55-45

Техническая информация > Все о вакуумных насосах > Турбомолекулярные насосы - конструкция, принцип работы >

Турбомолекулярные насосы - конструкция, принцип работы


Общие сведения о турбомолекулярных насосах

Турбомолекулярные насосы относятся к категории высоковакуумных "безмасляных" механических (молекулярных) насосов. (Классификация)
Турбомолекулярный насос работает в паре с форвакуумным насосом, который необходим как для предварительной откачки вакуумной системы (турбомолекулярный насос не может самостоятельно откачивать вакуумную систему с атмосферного давления), так и для постоянной эвакуации откачиваемых газов с выхлопного порта турбомолекулярного насоса. Предельное остаточное давление в вакуумной системе, которое может быть достигнуто современным турбомолекулярным насосом ~ 10-6 - 10–8 Па (~ 10-8 - 10-10 Торр).

Турбомолекулярные насосы можно подразделить на группы по типу подвеса ротора:
- с классическим подвесом ротора: ротор вращается в двух механических подшипниках качения (в современных насосах необслуживаемых керамических с консистентной смазкой) - верхнем и нижнем. Замена подшипника в таких насосах достаточно сложный процесс, сопряженный с необходимостью балансировки ротора (рекомендуется делать в условиях завода-изготовителя);
- с гибридным подвесом ротора: в таких насосах нижний подшипник - механический, верхний - магнитный (т.е. ротор не имеет механической связи со статором). Нижний подшипник, находящийся на атмосферной стороне, можно заменить, не отправляя насос на завод-изготовитель;
- с магнитным подвесом ротора: оба подшипника - магнитные. Механические подшипники тоже присутствуют, но используются как аварийные, при сильных одиночных колебаниях ротора и при отключении электроэнергии). Таким образом, в современных турбомолекулярных насосах в зависимости от конструкции смазка отсутствует или ее присутствие практически не влияет на состав остаточной атмосферы в вакуумной системе. Турбомолекулярные насосы старой конструкции (такие еще есть на рынке) могут служить источником незначительного количества паров масла в вакуумной системе.

Ротор небольших турбомолекулярных насосов вращается со скоростью 80000 - 90000 оборотов в минуту, больших - 40000-50000 об/мин.

Достоинства и недостатки туромолекулярных насосов

Недостатки:
- попадание воздуха в турбомолекулярный насос, ротор которого вращается с номинальной скоростью, может привести к разрушению ротора, а иногда и корпуса насоса;
- сложность обслуживания турбомолекулярных насосов с классическим подвесом ротора (замена подшипников);
- откачиваемая среда не должна содержать механических частиц;
- максимальная быстрота откачки турбомолекулярных насосов в стандартном исполнении не превышает 4000-5000 л/с.

Достоинства:
- безмасляная откачка;
- хорошо выдерживают высокую газовую нагрузку;
- простота эксплуатации, комфортны в работе;
- очень низкий уровень шума и вибраций;
- компактные размеры и вес;
- есть исполнения для откачки агрессивных сред


Турбомолекулярные насосы можно купить в НПФ "АВАКС"

Изображение со всеми поставляемые насосы
Все турбомолекулярные
насосы
Турбомолекулярные насосы Pfeiffer Vacuum с гибридным подвесом
Турбомолекулярные
гибридные насосы
Pfeiffer
Турбомолекулярные насосы Pfeiffer Vacuum с магитным подвесом
Турбомолекулярные
насосы Pfeiffer с
магнитным подвесом
Турбомолекулярный насос KY-KY
Турбомолекулярные
насосы
KY-KY

Конструкция турбомолекулярного насоса

В корпусе турбомолекулярного насоса расположен ротор. На роторе, в плоскостях, перпендикулярных его оси и расположенных на определенном расстоянии друг от друга, имеются наборы лопаток-лопастей. Лопатки наклонены под определенным углом к плоскости, в которой они расположены. Между лопатками ротора расположены неподвижные пластины, закрепленные на корпусе. Расстояния между наборами лопаток и пластин минимальны. Форма лопаток, расстояния между лопатками и пластинами статора, углы наклона при проектировании ротора рассчитываются - от этих параметров зависит быстрота откачки. Для уменьшения массы ротор изготавливается из легкого материала (специальный сплав алюминия) и тщательно балансируется. Ротор приводится во вращение электродвигателем, подвес ротора может быть различным - см. "Общие сведения...". Для изготовления деталей турбомолекулярного насоса используются высокоточные станки и другое оборудование. Повреждение ротора выведет насос из строя.

Принцип работы турбомолекулярного насоса

Турбомолекулярный насос - вакуумный насос, действие которого основано на сообщении молекулам откачиваемого газа импульса лопатками ротора, вращающегося с очень высокой скоростью. Система лопаток ротора и неподвижных пластин или дисков рассчитывается таким образом, чтобы вероятность движения молекулы вниз после столкновения через систему наклонных лопаток ротора и неподвижных пластин по направлению к выхлопному порту была выше, чем вероятность движения молекулы по направлению к впускному фланцу. Иначе говоря, молекулы откачиваемого газа сталкиваются с лопатками ротора. В результате столкновения они двигаются внутрь насоса и после многократных столкновений с лопатками ротора и неподвижными пластинами, расположенными ниже, достигают выхлопного порта. Откачка газа с выхлопного порта осуществляется постоянно работающим форвакуумным насосом. Такой принцип работы конструкция насоса обеспечивают очень высокую степень сжатия откачиваемого газа, делая турбомолекулярный насос очень эффективным средством высоковакуумной откачки.