Фильтры для вакуумных насосов
Впускные фильтры для небольших механических вакуумных насосов
Существует четыре типа входных фильтров, используемых в вакуумных насосах, используемых в лабораториях и в легких промышленных применениях:
-
Форвакуумный фильтр
-
«Ловушки»
-
Воздушные фильтры
-
Конденсирующие ловушки
Форвакуумные фильтры используются для предотвращения загрязнения вакуумной камеры из вакуумного насоса; а остальные три используются для предотвращения попадания загрязняющих веществ в вакуумный насос.
Форвакуумные насосы
В условиях молекулярного течения, где происходит обратное течение, молекулы газа и пара движутся по прямым линиям. Молекула сухого газа, движущаяся в вакуумной системе, может столкнуться с другими молекулами газа в зависимости от давления, а также столкнется с внутренними поверхностями камеры и трубопроводов. Когда молекула сухих газов сталкивается с поверхностью, она находится на этой поверхности в течение короткого времени и затем высвобождается в случайном направлении. Когда молекула масляного пара покидает вход вакуумного насоса, она будет двигаться по прямой линии до тех пор, пока она не столкнется с поверхностью. Как правило, она будет на этой поверхности и со временем будут присоединяться другие масляные молекулы. По мере того, как поверхность становится «влажной», масляная пленка будет медленно ползать вдоль поверхности. Это очень медленный процесс, но он постепенно загрязнит трубопровод и может попасть в рабочую камеру.
Форвакуумный фильтр - это устройство, предназначенное для захвата или поглощения молекул паров масла, поступающих из впускного отверстия насоса, и удерживания их в фильтровальной среде и, таким образом, предотвращения ими загрязнения вакуумной камерой.
В этих ловушках используются два типа материалов: молекулярное сито и активированный оксид алюминия. Молекулярное сито доступно в виде сфер и гранул в зависимости от спецификации. Активированный оксид алюминия обычно имеет сферическую форму, около 0,250 дюйма (0,635 см). В вакуумной промышленности этот материал используется для улавливания молекул пара масла. Однако он также улавливает водяной пар. Это еще одна причина, по которой он используется в очень немногих приложениях, в которых мало или совсем нет водяного пара. Если материал ловушки попадает под водяной пар, то меньше масла может быть захвачено. Эти материалы чрезвычайно пористые и имеют большие внутренние поверхности, которые позволяют маслам и молекулам воды сорбироваться на поверхности. После сорбирования на внутреннюю поверхность водяной пар очень медленно десорбируется.
Когда материал загрязняется масляным паром, он, как правило, демонстрирует некоторое светло-желтое или коричневое окрашивание. Это будет, как правило, на стороне насоса Рекомендуется, чтобы окрашенный материал был удалён, а фильтр была снабжен новым материалом. Стандартная ловушка обычно имеет корзину, которая удерживает материал, поэтому его можно удалить из корпуса ловушки для обслуживания. Старый материал должен нагреваться до температуры выше 121°C в течение нескольких часов, чтобы вытеснить любой захваченный водяной пар, прежде чем его снова установить в ловушку. Другие фильтры имеют встроенный нагреватель, так что материал заграждающего фильтра может быть регенерирован. При выполнении этой операции
ловушка должны быть изолирована от камеры, так чтобы регенерируемые пары шли в вакуумный насос.
Для увеличения срока службы материала ловушкинужно установить ловушку ближе к камере. Масляный пар, поступающий из вакуумного насоса, будет затем конденсироваться на поверхности трубопровода, и меьшая часть паров достигнет фильтра. Этот трубопровод следует проверять, когда фильтр обслуживается и при необходимости очищать Наконец, все молекулярные сита и продукты с активированным оксидом алюминия должны храниться сухими. Размещение погруженного в воду материала в вакуумной ловушке не поможет вашему процессу и продлит время откачки до тех пор, пока загрязнение не будет откачано.
Ловушка
- пустой контейнер, предназначенный для улавливания твердых частиц, таких как пыль, которая может поступать из системы. Это обычно происходит во время первоначальной откачки, когда поток газа имеет наивысшую пропускную способность. Начальное движение молекул газа в большой вакуумной камере может быть очень турбулентным, и это может привести к транспортировке пыли к вакуумному насосу. Ловушка предназначена для изменения направления потока газа, так что захваченные твердые частицы выпали из потока и остались в ловушке. Газ может быть направлен вниз в ловушку или круговым движением по внутренней части с помощью смещенного входа (рис.3). Отверстие от выхода из ловушки размещается вблизи верхней части ловушки. По мере того как газ течет в больший объем ловушки, его скорость падает, позволяя тяжелым частицам выпадать и оставаться в ловушке. Затем газ попадает в выходную трубку ловушки в верхней части ловушки и течет вниз и выходит к вакуумному насосу.
Пылевые фильтры
Пылевые ловушки имеют внутри себя элемент для улавливания твердых загрязнителей. Они доступны с двумя различными типами элементов: один для низкого уровня загрязняющих веществ, а другой для высокого уровня загрязняющих веществ. Этот фильтр может состоять из уловителя с добавленным элементом. Это позволяет использовать тело уловителя, используя его для нескольких вариантов.
Для низких уровней загрязнений используется плиссированная бумага (рис. 3 и 6) или полиэфирный элемент. В конечном итоге они будут загружены грязью и уменьшат поток газа через фильтр. Каждый техпроцесс отличается, и вы узнаете из опыта, как часто необходимо заменять фильтрующий элемент.
Когда уровень загрязняющих веществ выше, используется металлическая сетка (рис.6) или элемент шерсти, который смачивается маслом. Этот элемент заставляет загрязнитель прилипать к смачиваемому материалу, но позволяет проходить газу. Сетка также загрязняется, но может быть вымыта и повторно использована. Наличие запасного чистого элемента, готового к работе, сократит время простоя службы. Типичными материалами для проволочной сетки являются нержавеющая сталь и латунь.
Конденсирующие ловушки
В небольших вакуумных системах Конденсирующие ловушки используются редко, но могут потребоваться, если пар будет вредить вакуумному насосу, загрязняя масло насоса. Для многих применений, где присутствует небольшое количество водяного пара, мы можем использовать газовый балластный клапан на вакуумном насосе, чтобы поддерживать чистоту насоса.Дегазация - это промышленный процесс, когда пары должны быть уловлены перед тем, как попасть в вакуумный насос. Уретаны, лаки и смолы испаряются при дегазации, и эти пары могут влиять на масло насоса и забивать масляные каналы. Используемая для этого фильтрующая среда обычно представляет собой активированные угольные гранулы, которые поглощают тяжелые пары.
В сушилке для замораживания «паровая ловушка» представляет собой встроенный охлажденный конденсатор между камерой и вакуумными насосами. Когда водяной пар «выпаривается» из замороженного продукта, он перемещается к вакуумным насосам, но замерзает на конденсаторе, чтобы предотвратить загрязнение насоса. Сублимация - это процесс, когда под вакуумом вода из замороженного состоянии будет напрямую становиться паром.
В лабораториях паровые ловушки часто используются в течение коротких промежутков времени. Если процесс длится более нескольких часов, может потребоваться пополнить холодную ловушку, как ее часто называют. Если холодная ловушка остается нагретой, замороженные загрязняющие вещества будут оттаивать, испаряться и поступать в насос.
Один стиль использует сухого льда и изопропилового спирта или ацетона в краткосрочной холодной ловушке. Он охлаждается примерно до -109 ° F (-75 ° C). Этот тип ловушки (фиг.4) имеет емкость для сухих ледяных суспензий с крышкой, закрывающей верхнюю часть контейнера. Крышка уменьшает кипение охлаждающей жидкости и позволяет легко заполнять и дозаправляться. Контейнер для суспензии расположен в центре большего круглого контейнера, который создает промежуточное пространство вокруг холодной ловушки, где может протекать газ. Обычно для подключения ловушки к вакуумному насосу используются стандартные вакуумные соединения типа NW.
Также могут быть использованы ловушки для жидкого азота (рис.5), которые имеют несколько иную конструкцию. Контейнер LN2 позиционируется в центре ловушки, как и раньше, но заполняющее соединение представляет собой меньший носик, а не крышку.
В некоторых ловушках имеется два желоба, позволяющих выкипать через один носик во время повторного наполнения через другой носик. Это более безопасный дизайн, поскольку он устраняет разбрызгивание, которое может произойти при использовании только одного желоба.
Впускные фильтры для небольших механических вакуумных насосов
Существует четыре типа входных фильтров, используемых в вакуумных насосах, используемых в лабораториях и в легких промышленных применениях:
-
Форвакуумный фильтр
-
«Ловушки»
-
Воздушные фильтры
-
Конденсирующие ловушки
Форвакуумные фильтры используются для предотвращения загрязнения вакуумной камеры из вакуумного насоса; а остальные три используются для предотвращения попадания загрязняющих веществ в вакуумный насос.
Форвакуумные насосы
Этот тип фильтров предотвращает попадание паров масла в вакуумную камеру, выходящих из впускного отверстия насоса в условиях низкого давления. Это происходит при давлении ниже 0,1 торр. Конечный вакуум масляного вакуумного насоса достигается, когда горячее масло в насосе начинает испаряться. В этих условиях некоторые молекулы паров масла будут поступать обратно от входа насоса в вакуумную систему. Хотя обратный поток паров масла происходит и при работе больших насосах, он может быть более критичен в небольших вакуумных системах, где трубопровод короче. Такие приборы, как масс-спектрометры, электронные микроскопы и системы сверхвысокого вакуума, могут быть загрязнены, если в них попадают пары масла, поэтому большинство из этих приборов используют форвакуумныые фильтры.В основном это проблема для процессов, которые находятся под вакуумом в течение нескольких часов подряд при низком давлении. Эта ситуация позволяет обеспечить достаточный переток масла, что загрязнение может в конечном итоге достигнуть вакуумной камеры.В условиях молекулярного течения, где происходит обратное течение, молекулы газа и пара движутся по прямым линиям. Молекула сухого газа, движущаяся в вакуумной системе, может столкнуться с другими молекулами газа в зависимости от давления, а также столкнется с внутренними поверхностями камеры и трубопроводов. Когда молекула сухих газов сталкивается с поверхностью, она находится на этой поверхности в течение короткого времени и затем высвобождается в случайном направлении. Когда молекула масляного пара покидает вход вакуумного насоса, она будет двигаться по прямой линии до тех пор, пока она не столкнется с поверхностью. Как правило, она будет на этой поверхности и со временем будут присоединяться другие масляные молекулы. По мере того, как поверхность становится «влажной», масляная пленка будет медленно ползать вдоль поверхности. Это очень медленный процесс, но он постепенно загрязнит трубопровод и может попасть в рабочую камеру.
Форвакуумный фильтр - это устройство, предназначенное для захвата или поглощения молекул паров масла, поступающих из впускного отверстия насоса, и удерживания их в фильтровальной среде и, таким образом, предотвращения ими загрязнения вакуумной камерой.
В этих ловушках используются два типа материалов: молекулярное сито и активированный оксид алюминия. Молекулярное сито доступно в виде сфер и гранул в зависимости от спецификации. Активированный оксид алюминия обычно имеет сферическую форму, около 0,250 дюйма (0,635 см). В вакуумной промышленности этот материал используется для улавливания молекул пара масла. Однако он также улавливает водяной пар. Это еще одна причина, по которой он используется в очень немногих приложениях, в которых мало или совсем нет водяного пара. Если материал ловушки попадает под водяной пар, то меньше масла может быть захвачено. Эти материалы чрезвычайно пористые и имеют большие внутренние поверхности, которые позволяют маслам и молекулам воды сорбироваться на поверхности. После сорбирования на внутреннюю поверхность водяной пар очень медленно десорбируется.
Когда материал загрязняется масляным паром, он, как правило, демонстрирует некоторое светло-желтое или коричневое окрашивание. Это будет, как правило, на стороне насоса Рекомендуется, чтобы окрашенный материал был удалён, а фильтр была снабжен новым материалом. Стандартная ловушка обычно имеет корзину, которая удерживает материал, поэтому его можно удалить из корпуса ловушки для обслуживания. Старый материал должен нагреваться до температуры выше 121°C в течение нескольких часов, чтобы вытеснить любой захваченный водяной пар, прежде чем его снова установить в ловушку. Другие фильтры имеют встроенный нагреватель, так что материал заграждающего фильтра может быть регенерирован. При выполнении этой операции
ловушка должны быть изолирована от камеры, так чтобы регенерируемые пары шли в вакуумный насос.
Для увеличения срока службы материала ловушкинужно установить ловушку ближе к камере. Масляный пар, поступающий из вакуумного насоса, будет затем конденсироваться на поверхности трубопровода, и меьшая часть паров достигнет фильтра. Этот трубопровод следует проверять, когда фильтр обслуживается и при необходимости очищать Наконец, все молекулярные сита и продукты с активированным оксидом алюминия должны храниться сухими. Размещение погруженного в воду материала в вакуумной ловушке не поможет вашему процессу и продлит время откачки до тех пор, пока загрязнение не будет откачано.
Ловушка
- пустой контейнер, предназначенный для улавливания твердых частиц, таких как пыль, которая может поступать из системы. Это обычно происходит во время первоначальной откачки, когда поток газа имеет наивысшую пропускную способность. Начальное движение молекул газа в большой вакуумной камере может быть очень турбулентным, и это может привести к транспортировке пыли к вакуумному насосу. Ловушка предназначена для изменения направления потока газа, так что захваченные твердые частицы выпали из потока и остались в ловушке. Газ может быть направлен вниз в ловушку или круговым движением по внутренней части с помощью смещенного входа (рис.3). Отверстие от выхода из ловушки размещается вблизи верхней части ловушки. По мере того как газ течет в больший объем ловушки, его скорость падает, позволяя тяжелым частицам выпадать и оставаться в ловушке. Затем газ попадает в выходную трубку ловушки в верхней части ловушки и течет вниз и выходит к вакуумному насосу.
Пылевые фильтры
Пылевые ловушки имеют внутри себя элемент для улавливания твердых загрязнителей. Они доступны с двумя различными типами элементов: один для низкого уровня загрязняющих веществ, а другой для высокого уровня загрязняющих веществ. Этот фильтр может состоять из уловителя с добавленным элементом. Это позволяет использовать тело уловителя, используя его для нескольких вариантов.
Для низких уровней загрязнений используется плиссированная бумага (рис. 3 и 6) или полиэфирный элемент. В конечном итоге они будут загружены грязью и уменьшат поток газа через фильтр. Каждый техпроцесс отличается, и вы узнаете из опыта, как часто необходимо заменять фильтрующий элемент.
Когда уровень загрязняющих веществ выше, используется металлическая сетка (рис.6) или элемент шерсти, который смачивается маслом. Этот элемент заставляет загрязнитель прилипать к смачиваемому материалу, но позволяет проходить газу. Сетка также загрязняется, но может быть вымыта и повторно использована. Наличие запасного чистого элемента, готового к работе, сократит время простоя службы. Типичными материалами для проволочной сетки являются нержавеющая сталь и латунь.
Конденсирующие ловушки
В небольших вакуумных системах Конденсирующие ловушки используются редко, но могут потребоваться, если пар будет вредить вакуумному насосу, загрязняя масло насоса. Для многих применений, где присутствует небольшое количество водяного пара, мы можем использовать газовый балластный клапан на вакуумном насосе, чтобы поддерживать чистоту насоса.Дегазация - это промышленный процесс, когда пары должны быть уловлены перед тем, как попасть в вакуумный насос. Уретаны, лаки и смолы испаряются при дегазации, и эти пары могут влиять на масло насоса и забивать масляные каналы. Используемая для этого фильтрующая среда обычно представляет собой активированные угольные гранулы, которые поглощают тяжелые пары.
В сушилке для замораживания «паровая ловушка» представляет собой встроенный охлажденный конденсатор между камерой и вакуумными насосами. Когда водяной пар «выпаривается» из замороженного продукта, он перемещается к вакуумным насосам, но замерзает на конденсаторе, чтобы предотвратить загрязнение насоса. Сублимация - это процесс, когда под вакуумом вода из замороженного состоянии будет напрямую становиться паром.
В лабораториях паровые ловушки часто используются в течение коротких промежутков времени. Если процесс длится более нескольких часов, может потребоваться пополнить холодную ловушку, как ее часто называют. Если холодная ловушка остается нагретой, замороженные загрязняющие вещества будут оттаивать, испаряться и поступать в насос.
Один стиль использует сухого льда и изопропилового спирта или ацетона в краткосрочной холодной ловушке. Он охлаждается примерно до -109 ° F (-75 ° C). Этот тип ловушки (фиг.4) имеет емкость для сухих ледяных суспензий с крышкой, закрывающей верхнюю часть контейнера. Крышка уменьшает кипение охлаждающей жидкости и позволяет легко заполнять и дозаправляться. Контейнер для суспензии расположен в центре большего круглого контейнера, который создает промежуточное пространство вокруг холодной ловушки, где может протекать газ. Обычно для подключения ловушки к вакуумному насосу используются стандартные вакуумные соединения типа NW.
Также могут быть использованы ловушки для жидкого азота (рис.5), которые имеют несколько иную конструкцию. Контейнер LN2 позиционируется в центре ловушки, как и раньше, но заполняющее соединение представляет собой меньший носик, а не крышку.
В некоторых ловушках имеется два желоба, позволяющих выкипать через один носик во время повторного наполнения через другой носик. Это более безопасный дизайн, поскольку он устраняет разбрызгивание, которое может произойти при использовании только одного желоба.
- Комментарии
