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
давления
