Устройство, служащее для откачки газов или паров до определенного уровня давления, называется вакуумным насосом. По своему назначению вакуумные насосы подразделяются на сверхвысоковакуумные, высоковакуумные, средневакуумные и низковакуумные, а в зависимости от принципа действия – на механические и физико-химические.
В машиностроительной, металлургической и электронной отраслях промышленности большое распространение получили вакуумные насосы двух типов:
- пластинчато-роторные (механические);
- диффузионные (струйные).
Вакуумные насосы последнего типа являются одним из основных инструментов получения высокого и сверхвысокого вакуума. Их важное преимущество заключается в отсутствии движущихся частей. Действие пароструйных диффузионных насосов основано на использовании в качестве откачивающего элемента высокоскоростной паровой струи.
Устройство паромасляного диффузионного вакуумного насоса
Паромасляный вакуумный насос имеет водоохлаждаемый металлический корпус (цилиндр с глухим днищем), в который вставлены паропроводы с соплами. Рабочую жидкость заливают в кипятильник, где она подогревается электроподогревателем. Пары жидкости поднимаются по паропроводам к соплам, выходят через них и конденсируются на стенках насоса. Конденсат стекает вниз и снова попадает в кипятильник.
За счет постоянного испарения и конденсации рабочей жидкости между паропроводами и объемом насоса поддерживается значительный перепад давлений. Вследствие этого, а также благодаря специальной конструкции сопел пар стекает в объем корпуса насоса со сверхзвуковой скоростью. Молекулы откачиваемого газа, диффундирующие в струю пара, при соударении с более тяжелыми частицами получают направленное движение вниз и к стенкам корпуса, а затем скапливаются в зоне конденсации. Там они увлекаются в движение следующей ступенью откачки, последовательно сжимаются, пока не удалятся из вакуумного насоса.
Предельный вакуум, создаваемый диффузионными насосами, определяется числом ступеней, конструкцией сопел, а также типом рабочей жидкости и температурой ее нагрева.
Что такое вакуумная жидкость?
В качестве рабочих жидкостей для диффузионных насосов применяют специальные вакуумные жидкости (минеральные или синтетические). Они не только обеспечивают высокую степень вакуума за счет уплотнения зазоров и предотвращения обратного прорыва газа, но и смазывают трущиеся детали.
Каждый тип обладает своими уникальными свойствами, которые подходят для конкретного оборудования.
Жидкости для диффузионных вакуумных насосов должны обладать:
- устойчивостью к разложению при нагревании;
- минимальной способностью растворять газы;
- химической стойкостью к откачиваемым газам;
- совместимостью с материалами насоса;
- малой теплотой парообразования.
Применение вакуумной жидкости Dow Corning 704 для диффузионных паромасляных насосов
Для вакуумных паромасляных насосов диффузионного типа рекомендуется применять специальную жидкость на кремнийорганической основе Dow Corning 704. В отличие от нефтяных масел, серьезным недостатком которых является чувствительность к перегреву и окисляемость при контакте с воздухом, однокомпонентная силиконовая жидкость Dow Corning 704 (DC-704) более однородна по составу и выдерживает длительное нагревание до 150-200 °С. Силиконовая жидкость для высокого вакуума отлично зарекомендовала себя в жестких условиях работы, обеспечивая быструю откачку даже после внешнего воздействия воздуха и температуры.
Важными преимуществами вакуумной жидкости Dow Corning 704 являются ее устойчивость к разложению и длительный срок эксплуатации. Благодаря своему составу она не загрязняет внутренние поверхности насосов. Высокое содержание фенила в составе жидкости придает ей высокую устойчивость к радиации. Это происходит за счет двукратного увеличения первоначальной вязкости материала при облучении.
Dow Corning 704 по своим вакуумным свойствам не имеет аналогов среди прочих классов химических соединений и обеспечивает безаварийную работу вакуумной техники.
В настоящее время поставки Dow Corning 704 в Россию прекращены. Рекомендуемая замена – силиконовая вакуумная жидкость EFELE SO-704.
Чем заменить Dow Corning 704?
EFELE SO-704 – это бесцветный силиконовый материал, который широко применяется в различных отраслях промышленности, где требуется вакуум высокой степени чистоты. По своим характеристика и рабочим свойствам она является аналогом жидкости Dow Corning 704, поэтому может применяться в качестве рабочей жидкости для диффузионных вакуумных насосов для создания ультра-чистого вакуума.
Преимущества:
- высокая устойчивость к окислению;
- низкое давление насыщенных паров;
- стабильные эксплуатационные характеристики;
- длительный срок службы.
Вакуумную жидкость EFELE SO-704 можно использовать не только вакуумных насосах. Также она идеально подходит в качестве трансмиссионной жидкости в различных ходовых механизмах и инструментах.