Ловушки для объемных насосов

Работа объемных вакуумных насосов может сопровождаться рядом нежелательных явлений:

– проникновение паров рабочих жидкостей из насоса в откачиваемый объем;

– загрязнение насоса откачиваемыми веществами с высоким давлением насыщенных паров (вода, спирты, эфир);

– потеря рабочей жидкости через выхлопной патрубок;

– утечка откачиваемого газа.

Для ограничения этих явлений служат специальные сервисные устройства – ловушки, влагопоглотители, конденсоры, фильтры, уплот-нители, газобаластные устройства.

Для уменьшения обратного потока паров рабочей жидкости откачиваемом объеме используют ловушки. К ловушкам предъявляются следующие основные требования: максимально защитное действие на заданный срок службы и минимальное сопротивление основному потоку откачиваемого газа. Кроме того, возможность регенерации, простота и технологичность конструкции, удобство эксплуатации.

Механические ловушки работают за счет использования пористого материала с порами ~0,1 мкм и менее (рис.5.11). Поглощение паром масла осуществляется адсорбцией на стенках капиллярных каналов. Период непрерывной работы составляет несколько сотен часов, по истечении которого элемент должен быть заменен, продут воздухом или прогрет до Т ~ 500⁰С. Материал мембраны – пористое стекло, стекловолокно, пористая медь.

Рисунок 5.11 – Схема механической ловушки

Адсорбционная ловушка представлена на рис.5.12.

Рисунок 5.12 – Схема адсорбционной ловушки

Охлаждение ловушек водой повышает их защитные действия, но снижает проводимость. Используются пористые адсорбционные материалы: активные угли, цеолиты, селикагели с размером пор ~5 ангстрем. Для удаления поглощенных в адсорбционных элементах масла и воды ловушку следует прогреть нагревателем до 300–500⁰С. Клапан во время обезгаживания должен быть закрыт.

В ионных ловушках (рис. 5.13) корпус, имеющий форму цилиндра служит заземленным катодом для холодного разряда. Анодом является стержень 1, расположенный вдоль оси цилиндра. Разряд горит, при напряжении на аноде ~3 кВ и наличии осевого магнитного поля, создаваемого внешними магнитами. Электроны, эмитируемые катодом, двигаются по удлиненной траектории к аноду, ионизируя остаточный газ. Положительные ионы, бомбардирующие поверхность корпуса разрушают поверхностную пленку масла. Это приводит к выделению водорода и полимеризации углеводородов в твердые вещества. Охлаждение корпуса и защитного экрана 2 осуществляется водой. Такая ловушка может уменьшить парциальное давление паров масла в 10 - 100 раз.

Рисунок 5.13 – Схема ионной ловушки