Применение как турбомолекулярных (ТМН), так и криогенных насосов практически не ограничено. Их можно интегрировать в самые разные производственные процессы и научные исследования в таких областях, как:
- Ядерная и атомная промышленность.
- Изготовление полупроводниковой продукции.
- Имитация условий космоса для проведения лабораторных исследований.
- Производство полупроводников и микроэлектроники.
- Металлургия и др.
Рассмотрим факторы, которые необходимо учитывать при выборе.
Сходства
Высокий уровень вакуума
- Оба типа насосов используются для создания высоковакуумной среды в системе, что позволяет эффективно удалять различные газы и частицы.
Работа в паре с форвакуумным насосом
- Как ТМН, так и криогенные насосы требуют использования форвакуумного насоса для предварительной откачки и удаления откачиваемых газов с выходного порта.
Безмасляные насосы
- Турбомолекулярные, как и криогенные насосы, демонстрируют высокую скорость откачки и создают чистый, безмасляный вакуум.
Различия
Принцип создания вакуума
- Кинетическая энергия. Действие ТМН основано на передаче кинетической энергии направленного действия от быстро вращающегося ротора молекулам откачиваемого газа.
- Охлаждение. Принцип создания вакуума в криогенных насосах основан на явлениях конденсации и сорбции при низких температурах. Хаотично перемещающиеся молекулы газа контактируют со специальными панелями и конденсируются на них, создавая вакуум.
Глубина вакуума
- Предельное остаточное давление ТМН — до 10-10 мбар.
- Предельное остаточное давление криогенного насоса — до 10-11 мбар.
Конструкция
- В основе турбомолекулярного насоса лежат многоступенчатый осевой компрессор и ротор, на котором расположен набор лопастей.
- Ядром криогенного насоса является 2-ступенчатый/1-ступенчатый рефрижератор, который образует замкнутый цикл с гелиевым компрессором (с воздушным или водяным охлаждением). Насосы такого типа используют один из термодинамических циклов с гелием в качестве хладагента — процесс Гиффорда — Мак-Махона.
Требования к установке
- Как правило, все современные ТМН можно устанавливать в любых положениях, но следует избегать внешних вибраций.
- При установке криогенных насосов следует учитывать, что в процессе работы не должно быть теплового излучения на панели насоса внутри камеры.
Техническое обслуживание
- У турбомолекулярного насоса:
– сложная замена подшипников
– чувствительность к прорыву атмосферы (требующая использования высококачественных уплотнений и фланцев)
– высокие требования к очистке откачиваемой среды.
- У криогенного насоса:
– требуется обслуживание компрессора и криорефрижератора.
Работа с агрессивными газами
- Спецверсии турбомолекулярного насоса устойчивы к коррозионно-активным газам (фтор- и хлорсодержащим).
- Криогенный насос, как правило, не применяют с агрессивными газами.
Стоимость
- Стоимость турбомолекулярных насосов зависит от типа подвеса ротора. Есть модели с механическим подвесом (металлокерамические подшипники с масляной смазкой/с консистентной смазкой), магнитным подвесом или с гибридным подвесом.
- Криогенные насосы имеют высокую надежность. Большинство насосов работает в течение нескольких лет без технического обслуживания, а затраты на капитальный ремонт составляют незначительную долю первоначальной стоимости.
Выбор между турбомолекулярным и криогенным насосами зависит от конкретных требований процесса, бюджета и условий эксплуатации. Понимание принципа работы насосов поможет сделать выбор вакуумного оборудования для ваших задач.
В ассортименте ЭРСТВАК есть модели турбомолекулярных и криогенных насосов различных производителей. Наши специалисты помогут вам подобрать качественное оборудование под ваши требования.
