Москва

с 9:00 до 18:00

Укажите свой город
Москва
Санкт-Петербург
Екатеринбург
Нижний Новгород
Новосибирск
Челябинск
Ростов-на-Дону
Самара
Иркутск
Кемерово
Саратов
Волгоград
Омск
Воронеж
Белгород
Тула
Оренбург
Томск
Ярославль
Смоленск
Владимир
Тюмень
Вологда
Ульяновск
Киров
Тверь
Пенза
Калининград
Брянск
Калуга
Рязань
Архангельск
Липецк
Иваново
Курск
Мурманск
Астрахань
Тамбов
Благовещенск
Курган
Орёл
Южно-Сахалинск
Псков
Великий Новгород
Кострома
Магадан
Биробиджан
Назад
Москва
Санкт-Петербург
Екатеринбург
Нижний Новгород
Новосибирск
Челябинск
Ростов-на-Дону
Самара
Иркутск
Кемерово
Саратов
Волгоград
Омск
Воронеж
Белгород
Тула
Оренбург
Томск
Ярославль
Смоленск
Владимир
Тюмень
Вологда
Ульяновск
Киров
Тверь
Пенза
Калининград
Брянск
Калуга
Рязань
Архангельск
Липецк
Иваново
Курск
Мурманск
Астрахань
Тамбов
Благовещенск
Курган
Орёл
Южно-Сахалинск
Псков
Великий Новгород
Кострома
Магадан
Биробиджан
Ваша корзина
пуста
Перейти в корзину

Турбомолекулярные насосы: принцип работы

Турбомолекулярные насосы: принцип работы

Турбомолекулярные насосы — это высоковакуумное оборудование с безмасляным исполнением, работающее в паре со вспомогательным насосом по принципу турбины. Основное предназначение техники — создание и поддержка высокого, сверхвысокого вакуума. Модели отличаются высокими показателями производительности, надежностью и высокой ценой.

ТМН вид сбоку

Содержание:

  1. Устройство турбомолекулярного насоса
  2. Принцип работы турбомолекулярного насоса
  3. Характеристики турбомолекулярных насосов
  4. Виды турбомолекулярных насосов
  5. Типы турбомолекулярных насосов
  6. Плюсы и минусы турбомолекулярных насосов
  7. Сфера применения турбомолекулярных насосов
  8. Популярные бренды турбомолекулярных насосов
  9. Ремонт турбомолекулярных насосов
  10. Особенности эксплуатации турбомолекулярных насосов

Устройство турбомолекулярного насоса

Конструктивная схема ТМН

К основным составляющим относится ротор, статор и подшипники. Ротор в виде цилиндра изготовлен из металла, на нем расположены лопатки или лопасти с определенным шагом. Лопатки наклонены под углом к плоскости.

Между лопастями находятся пластины, статично закрепленные на корпусе. Для уменьшения массы оборудования производители делают ротор из сплава алюминия, проводится его балансировка. Ротор вращается с помощью электрического двигателя. При изготовлении статора используется прочный материал, деталь герметична, что позволяет ротору свободно перемещаться внутри.

Подшипники изготовлены из нитрида силикона. Это износостойкий материал, обеспечивающий бесперебойную работу насоса.

Принцип работы турбомолекулярного насоса

Принцип действия ТМН

Насос относится к вакуумному оборудованию, которое действует на основе передачи молекулам газа импульса лопастями, ротор при этом вращается с высокой скоростью. В процессе функционирования молекулы газа контактируют с лопастями. При столкновении они перемещаются внутрь насоса, контактируют со статичными пластинами и переходят в выхлопной порт.

Откачивание газа с этого порта осуществляется насосом форвакуумного типа. Этот принцип функционирования гарантирует высокий уровень сжатия газа, что делает насос эффективным для формирования высокого вакуума.

Характеристики турбомолекулярных насосов

Характеристики безмасляного ТМН

При выборе этих устройств обращайте внимание на следующие характеристики:

  • уровень сжатия (зависит от конструкции насоса, количества дисков);
  • скорость действия (зависимость быстроты работы от показателей впускного давления);
  • предельные показатели остаточного давления (зависят от разновидности уплотнительных материалов).

На сайте есть насосы брендов KYKY, Leybold, Osaka Vacuum, Pfeiffer Vacuum, Shimadzu, Ulvac, которые отличаются по техническим характеристикам. Выбор зависит от поставленных целей, особенностей производства.

Виды турбомолекулярных насосов

Разновидность ТМН

В зависимости от конструкции выделяют следующие модели:

  1. Цилиндрические насосы с кольцевыми каналами в роторной части.
  2. Цилиндрические устройства с каналами спирального типа в области ротора (другое название – агрегаты Хольвека).
  3. Дисковые модели со спиральными элементами от внешнего диаметра по направлению к диску (модель Зигбана).

Типы турбомолекулярных насосов

Типовой ТМН вид сбоку

В зависимости от разновидности подвеса выделяют устройства с гибридной и магнитной деталью. В первых устанавливается механический нижний подшипник и магнитный верхний (у роторной части нет механического взаимодействия со статорной). При этом нижний подшипник можно быстро заменить без контакта с заводом-производителей, такие детали приспособлены к простому ремонту.

В магнитных насосах оба подшипника — в магнитном исполнении. Механические детали могут устанавливаться, но они выполняют аварийную функцию, используются при отключении электрической энергии, при сильных колебаниях роторной части.

Плюсы и минусы турбомолекулярных насосов

Распространенный вид ТМН

К преимуществам этого оборудования относится:

  1. Отсутствие масла в емкости, возможность использования для откачки газов, которые не должны контактировать с посторонними частицами.
  2. Формирование сверхглубокого вакуума, что не удается достичь при использовании других видов насосов
  3. Оборудование перекачивает газы в больших количествах, высокие показатели производительности.
  4. Взаимодействие с инертными и агрессивными газами, универсальность, широкая сфера применения.
  5. Широкий диапазон показателей рабочего давления.
  6. Стойкость к резким перепадам давления, насос не выходит из строя.
  7. Быстрый запуск оборудования (не более 15 минут до начала работы).
  8. Компактные размеры и небольшой вес позволяют установить насос в любом производственном помещении.
  9. Легкость обслуживания и ремонта.

Есть и недостатки:

  1. При попадании воздушных потоков в корпус и одновременном вращении роторной детали с номинальными показателями скорости, последняя может разрушиться, возможно также и повреждение самого корпуса.
  2. Модели с классическим подвесом требуют регулярной замены подшипников для корректной работы.
  3. В откачиваемой среде не должно быть посторонних механических частиц, которые приводят к повреждению насоса.
  4. Максимальная скорость откачки у моделей со стандартным исполнением — не более 5000 л/с.

Сфера применения турбомолекулярных насосов

Применение ТМН

Турбомолекулярные насосы обладают широкой сферой применения:

  • ядерные исследования;
  • проведение спектрометрических анализов;
  • изготовление полупроводниковых и электронных механизмов;
  • изготовление ракет, атомная промышленность (производство установок для ускорения частиц);
  • пищевая промышленность;
  • фармацевтика.
Вид спереди ТМН в разрезе

Насосы используются в машиностроении, приборостроении для нанесения и удаления старых покрытий, при производстве электрических ламп для формирования вакуума.

Популярные бренды турбомолекулярных насосов

KYKY — ведущий производитель вакуумного оборудования, которое используется в научных исследованиях, при производстве с высокими технологиями. Все модели отличаются высокой производительностью, они справляются с большими объемами среды, качество сборки также на высоте. В ассортимент бренда входят устройства с магнитным подвесом, водяным и воздушным типом охлаждения, техника со встроенным контроллером. Модели проходят динамическую балансировку на оборудовании Dual-Plane, что обеспечивает низкие показатели шума и отсутствие вибраций.

ТМН производителя KYKY

Edwards предлагает широкий выбор насосов для исследовательских и промышленных целей. Современные решения сочетают в себе высокие и сверхвысокие показатели вакуума. Производитель выпускает модели с магнитными и механическими керамическими подшипниками. Модели применяются в микроэлектронике, технологии плазменного травления, для напыления пленок, в ионной имплантации и других сферах. Производитель регулярно пополняет свой ассортимент новыми линейками, так в 2020 году вышла серия насосов с повышенными показателями производительности.

ТМН производителя Edwards

Leybold выпускает турбомолекулярные насосы серии TURBOVAC, работающие на гибридном подшипнике, формирующие единый модуль с электроникой. Благодаря современной концепции замену механических деталей в этой технике можно проводить без балансировочного инструмента, что существенно упрощает и удешевляет обслуживание. Немецкий производитель предоставляет многолетнюю гарантию на свои разработки, что подтверждает их качество.

ТМН производителя Leybold

Agilent — одни из лучших устройств в плане производительности. Насосы отличаются бесшумной работой и минимальной вибрацией. В устройстве устанавливаются качественные подшипники, которые выдерживают высокие нагрузки и не требуют частой замены. Производитель заявляет предельную газовую нагрузку более 200 тыс. часов — это лучший показатель на рынке вакуумного оборудования.

ТМН производителя Agilent

Ремонт турбомолекулярных насосов

Большинство моделей от европейских производителей отличаются простым обслуживанием. Например, у бренда KYKY предусмотрен продуманный подход к конструктивным особенностям техники, что обеспечивает простой доступ к деталям-уплотнителям и подшипникам, быстрое смазывание динамичных деталей.

Конструктивные элементы ТМН

Основная проблема в ремонте — обслуживание должно проводиться компетентным персоналом (лучше обращаться к специалистам от завода-изготовителя). Попытки исправить даже небольшую неисправность самостоятельно приведут к повышению цены на ремонт.

Наиболее частая причина поломок — износ деталей (уплотнители и подшипники). Это расходные материалы, которые меняются регулярно. При выборе оборудования учитывайте простоту доступа к расходникам – это сэкономит время, упростит ремонтные работы. Для многолетней службы меняйте подшипники каждые три года и проводите смазку деталей каждые полгода.

Выход из строя ротора — серьезная неисправность, при которой дальнейшее функционирование насоса невозможно. Поломка роторной части происходит из-за внезапной потери герметизации корпуса: двигающаяся деталь раскалывается и повреждает корпус. При большом объеме повреждений техника не подлежит ремонту.

Особенности эксплуатации турбомолекулярных насосов

Классический ТМН вид спереди

Рассмотрим основные моменты использования этих насосов:

  1. Вентиляция. После отключения электрической энергии насос нужно провентилировать, чтобы предотвратить загрязнение при уравновешивании показателей давления. Вентиляция проводится сухим газом. Большинство насосов можно вентилировать на полной скорости вращения роторной детали, за исключением крупного оборудования. Не допускайте резкого повышения параметров давления, так как это деформирует лопасти, вызовет их контакт со статорной частью, поэтому повреждение насоса будет неизбежным.
  2. Термообработка требуется для достижения минимальных значений остаточного давления в диапазоне высокого и сверхвысокого вакуума. Так как алюминиевый сплав чувствителен к высоким температурам, при обработке нужно учитывать предельно допустимые температуры. Стандартный температурный режим варьируется от 100 до 140 градусов при условии соблюдения инструкции по эксплуатации от производителя.
  3. Процесс охлаждения. Это действие проводится для рассеивания трения, которое образуется в области подшипников и двигателя при нагревании газом. Для небольших насосов можно использовать охлаждение конвективного типа, для крупного оборудования предусмотрены вентиляторы воздушного охлаждения, которые встраиваются в технику.
  4. Удаление токсичных газов. Эта процедура актуальна, если насос работает с радиоактивными средами, к примеру, с тритием. Из-за высоких рисков утечки важно выбирать оборудование с герметичным корпусом.

Турбомолекулярные насосы для научно-исследовательских лабораторий, промышленности, фармацевтических компаний можно приобрести у нас. В каталоге — насосы от европейских производителей, на которые действует гарантия, есть сертификаты, подтверждающие качество. При покупке учитывайте уровень производительности, скорость вращения, обрабатываемые объемы газа, размеры. Остались вопросы по выбору? Мы проконсультируем, поможем подобрать насос для ваших целей.