Kaplama Ekipmanının Vakum Sisteminde Ana Pompanın Konfigürasyonu

Vakum sistemi, vakum kaplama ekipmanının vazgeçilmez bir parçasıdır. Yüksek vakum sisteminin yaygın olarak kullanılan yapısı genelde ana pompa, ön basınç, valfler, borular ve vakum ölçüm cihazlarının birleşimidir. Seçilen ana pompalara göre, vakum sistemi yağ vakum sistemi veya yağsız vakum sistemi .

1. Yağ vakum sistemi

Yağ yüksek vakum sisteminin ana pompası genellikle yağ difüzyon pompasıdır. Önsöz mekanik pompa veya mekanik pompa + köklü pompalardır.

Yağ difüzyon pompasının çalışma basınç aralığının 10 ^-1 ila 10 ^-6 Pa arasında olduğu bilinmektedir. Yüksek pompalama hızı saniyede birkaç litreden saniyede yüz bin litreye kadar çıkabilmektedir. 10 ^-2 ila 10 ^-4 Pa aralığında, yağ difüzyon pompası, mekanik transmisyon, sürtünme, titreşim veya ses olmadan istikrarlı bir pompalama hızına sahiptir. Ayrıca basit yapı, güvenilir performans, uzun ömür, kolay bakım ve düşük yatırım maliyeti ile karakterize edilir. Ana dezavantaj petrol buharının vakum odasına geri akması ve daha sonra kirlenme kaynakları haline gelmesidir. Yağ geri alma oranı, yağ tutma kapağı, bölme, soğuk tuzak ve diğer önlemlerle azaltılabilir, ancak bu tamamen ortadan kaldırılamaz. Yağ buharı geri akışının hala bir kısmı var, bu da pompa pompalama oranını düşürüyor. Buna ek olarak, yağ difüzyon pompası, özellikle büyük boyutlu pompa, yüksek enerji tüketimi ve yüksek işletme maliyeti yanı sıra yavaş başlatma ve uzun durdurma süresinin, özellikle büyük boyutlu pompanın dezavantajlarına sahiptir.

2. Yağsız vakum sistemi

Günümüzde yağsız vakum sistemi Ana pompa moleküler pompa ve kriyojenik pompa yaygın vakum kaplama ekipmanları kullanılır.

2.1 Ana pompa olarak bir moleküler pompalı bir vakum sisteminin karakteristikleri

Bir moleküler pompa , pompa gaz molekülünü taşıyan hızlı hareket eden katı cisim yüzeyi tarafından gerçekleştirilen bir vakum pompasıdır. Temiz ve yağsız yüksek vakum veya ultra yüksek vakum elde etmek için sürekli olarak büyük miktarda gaz pompalayabilir. Ayrıca, hızlı başlatma ve kısa süreli durma avantajları vardır. Fakat ağır gazın pompalama hızı hafif gazdan daha hızlıdır ve buharın pompalama hızı çok yavaştır. Turbo moleküler pompa , moleküler akış alanında yüksek verimliliğe sahiptir, ancak gaz pompaya büyük oranda aktığında pompalama hızı düşecektir. 1Pa'nın üstündeki basınç aralığında, pompalama hızı oldukça düşüktür ve bu da kullanım için istenmeyen bir durumdur. Bu nedenle, iki pompa pompa ünitesini geniş bir alan tipi bileşik moleküler pompa olan birleşik bir bütün oluşturacak şekilde turbo moleküler pompanın yüksek basınç tarafında bir spiral oluk çekiş molekül pompası donatılmıştır. Bu bileşik moleküler pompanın pompalama hızı, basınç 10Pa'nın altında olduğunda sabit kalır. Yüksek pompalama hızı ile yüksek basınç aralığı, turbo moleküler pompanın eksikliğinden oluşur.

2.2 Ana pompa olarak kriyojenik pompalı bir vakum sisteminin karakteristikleri

Kriyojenik pompa, gazın yoğunlaşması, adsorbe edilmesi ve tutulması ve daha sonra vakum elde edilmesi ve tutulması için düşük sıcaklıktaki yüzey kullanan bir cihaz olan bir gaz tuzak pompasıdır. Normal çalıştırma esnasında sızıntıya gerek yoktur ve kriyojenik pompa , yüksek başlangıç ​​basıncı ve geniş çalışma basıncı aralığına sahiptir (1 ~ 10 ^-8 Pa). Her türlü gaz pompalayabilir, ancak sürekli pompalama sağlanabilir. Aynı kalibreye sahip diğer pompalarla karşılaştırıldığında, kriyojenik pompa, özellikle su buharı için yüksek pompalama hızına sahiptir ve aynı kalibreye sahip moleküler pompanın dört katına eşdeğerdir. Bu nedenle, pompalanan konteynırdaki su buharı kısmi basıncı, temiz bir hidrokarbon içermeyen yüksek vakum ve ultra yüksek vakum elde etmek için düşüktür. Hareketli parçalar, titreşim veya ses olmadan, kriyojenik pompa her yere monte edilebilir. Küçük ayak izi ve kolay çalıştırma ile işletme maliyeti, yağ difüzyon pompasından daha düşüktür.

Bu nedenle, öncelikle vakum kaplama ekipmanının ana pompasının seçimi, temizlik, vakum ve pompalama süresi gereksinimlerine göre yapılır.

(1) Ön santrifüjü kuru pompa olarak kullanırken kriyojenik pompa ana pompa olarak yağ buharı veya hidrokarbon kirliliği içermeyen yağsız bir vakum sistemi ile temin edilebilir. Yüksek pompalama hızı nedeniyle, kriyojenik pompalar vakum kaplama ekipmanlarında yaygın olarak kullanılır, özellikle hacmi 0.5-1.6 m3 olan cihazlar için uygundur.

(2) Ana-pompa olarak moleküler pompa kullanıldığında yağsız vakum sistemi de gerçekleştirilebilir. Kriyojenik pompayla karşılaştırıldığında, moleküler pompa rejenerasyonsuz olarak sürekli pompalayabilir, ancak su buharı pompalamaz. Yağ difüzyon pompasıyla karşılaştırıldığında, moleküler pompa sistemi, kısa çalışma ve durma süresi ile temizlenir, bu da yardımcı zamandan tasarruf etmesine yardımcı olur. Bununla birlikte, moleküler pompa yüksek hızlı çalışan ekipman olduğundan spesifikasyonların geliştirilmesi sınırlıdır. Dolayısıyla moleküler pompa, araştırma enstitüleri ve Collegial Laboratuvardaki ana pompa olarak orta ve küçük kaplama ekipmanları için uygundur. Büyük hacimli vakum kaplama ekipmanı için, paralel olarak pompalanması için çok sayıda moleküler pompa sistemi setine ihtiyaç duyulmaktadır; bu da kompleks yapıya neden olmaktadır.

(3) Düşük basınç ve yüksek hızlı yağ buharı akışını çalıştıran akışkan olarak kullanan yağ difüzyon pompası, pompalanan gaz buhar püskürtülerek boşaltılır ve sonra ekstraksiyon işleminde hariç tutmak için pompa çıkışına taşınır. Yağ difüzyon pompası geniş bir pompalama hızı aralığına sahiptir. Her ne kadar verimsizse de, fiyat oldukça düşük olmasına rağmen, yağ difüzyon pompası hala daha düşük pompalama hızı isteyen vakum kaplama ekipmanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.