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文章詳情
分子泵是否“無油”？
日期：2025-06-16 19:54
瀏覽次數(shù)：1925
摘要：分子泵是否“無油”？這是一個老問題了。
從工作機(jī)理來說，分子泵對油蒸汽的壓縮比很高，即使前級有油蒸汽存在，高真空室通常無法檢測到油蒸汽，所以，往往被稱為“ 無油”泵。其實(shí)，上述說法只有在分子泵操作步驟合理時才能成立。
分子泵處于停止?fàn)顟B(tài)，泵的軸承（磁懸浮軸承除外）和前級泵（干式前級泵除外）的潤滑油蒸汽可能擴(kuò)散到高真空室。
1）停泵狀態(tài)：氣體的擴(kuò)散速度與壓強(qiáng)平方成反比。停泵狀態(tài)，只要壓強(qiáng)＞50Pa，對大部分用戶來說，油蒸汽的擴(kuò)散可以忽略，可以認(rèn)為“無油”。
2）制動過程：分子泵制動過程中，真空室壓強(qiáng)逐漸升...
分子泵是否“無油”？這是一個老問題了。
從工作機(jī)理來說，分子泵對油蒸汽的壓縮比很高，即使前級有油蒸汽存在，高真空室通常無法檢測到油蒸汽，所以，往往被稱為“ 無油”泵。其實(shí)，上述說法只有在分子泵操作步驟合理時才能成立。
分子泵處于停止?fàn)顟B(tài)，泵的軸承（磁懸浮軸承除外）和前級泵（干式前級泵除外）的潤滑油蒸汽可能擴(kuò)散到高真空室。
1）停泵狀態(tài)：氣體的擴(kuò)散速度與壓強(qiáng)平方成反比。停泵狀態(tài)，只要壓強(qiáng)＞50Pa，對大部分用戶來說，油蒸汽的擴(kuò)散可以忽略，可以認(rèn)為“無油”。
2）制動過程：分子泵制動過程中，真空室壓強(qiáng)逐漸升高，*終達(dá)到前級真空水平。顯然，真空室中的氣體絕大部分是由前級擴(kuò)散過來的，前級真空中的油蒸汽理所當(dāng)然會帶進(jìn)真空室。
4）爬油問題：不論停泵、還是運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑油都會沿轉(zhuǎn)軸和葉輪爬向高真空室。分子泵運(yùn)行時，若抽除油蒸汽的速率超過爬油速率，則問題不大，反過來就不大妙了。
5）返油通道：為了提高抽速，現(xiàn)有渦輪分子泵通常采用透光葉輪，因此，在分子泵內(nèi)部，高真空與前級真空之間，存在直通通道，構(gòu)成返油路徑。
對于同時采用磁懸浮軸承和干式前級泵的分子泵抽氣系統(tǒng)，才是無油真空系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)十分昂貴，大部分用戶難以承受。
下面著重討論幾種費(fèi)用不大的應(yīng)對策略：
1）啟動過程
小型真空設(shè)備，分子泵和前級泵同時啟動可以有效減少啟動過程中的返油。
大 型真空設(shè)備，在真空室壓強(qiáng)抽至50-100Pa時，即啟動分子泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)，可減少返油?，F(xiàn)有分子泵大多可以在較高的壓強(qiáng)下低速運(yùn)轉(zhuǎn)，但各廠家，甚至同一廠家、不同型號產(chǎn)品的高壓強(qiáng)運(yùn)行能力有很大差異，操作起來不容易把握，一旦出現(xiàn)問題，損失不小。此外，低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，分子泵的擋油能力也有所減弱。
2）制動過程
若在分子泵壓縮級中部設(shè)專用充氣口，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速降至約1/3標(biāo)稱值時，注入N2、干燥空氣、或其它清潔氣體，可以阻擋前級真空的油蒸汽進(jìn)入高真空室。
3）采用分子增壓泵也是一種理想的解決辦法。該泵可在50-100Pa的高壓強(qiáng)下連續(xù)運(yùn)行。
真空泵返油是一個十分具體的應(yīng)用問題，學(xué)究式的討論無多大意義。在實(shí)際工作中，只要返油量不影響真空產(chǎn)品的質(zhì)量就行了。
從工作機(jī)理來說，分子泵對油蒸汽的壓縮比很高，即使前級有油蒸汽存在，高真空室通常無法檢測到油蒸汽，所以，往往被稱為“ 無油”泵。其實(shí)，上述說法只有在分子泵操作步驟合理時才能成立。
分子泵處于停止?fàn)顟B(tài)，泵的軸承（磁懸浮軸承除外）和前級泵（干式前級泵除外）的潤滑油蒸汽可能擴(kuò)散到高真空室。
1）停泵狀態(tài)：氣體的擴(kuò)散速度與壓強(qiáng)平方成反比。停泵狀態(tài)，只要壓強(qiáng)＞50Pa，對大部分用戶來說，油蒸汽的擴(kuò)散可以忽略，可以認(rèn)為“無油”。
2）制動過程：分子泵制動過程中，真空室壓強(qiáng)逐漸升高，*終達(dá)到前級真空水平。顯然，真空室中的氣體絕大部分是由前級擴(kuò)散過來的，前級真空中的油蒸汽理所當(dāng)然會帶進(jìn)真空室。
4）爬油問題：不論停泵、還是運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑油都會沿轉(zhuǎn)軸和葉輪爬向高真空室。分子泵運(yùn)行時，若抽除油蒸汽的速率超過爬油速率，則問題不大，反過來就不大妙了。
5）返油通道：為了提高抽速，現(xiàn)有渦輪分子泵通常采用透光葉輪，因此，在分子泵內(nèi)部，高真空與前級真空之間，存在直通通道，構(gòu)成返油路徑。
對于同時采用磁懸浮軸承和干式前級泵的分子泵抽氣系統(tǒng)，才是無油真空系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)十分昂貴，大部分用戶難以承受。
下面著重討論幾種費(fèi)用不大的應(yīng)對策略：
1）啟動過程
小型真空設(shè)備，分子泵和前級泵同時啟動可以有效減少啟動過程中的返油。
大 型真空設(shè)備，在真空室壓強(qiáng)抽至50-100Pa時，即啟動分子泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)，可減少返油?，F(xiàn)有分子泵大多可以在較高的壓強(qiáng)下低速運(yùn)轉(zhuǎn)，但各廠家，甚至同一廠家、不同型號產(chǎn)品的高壓強(qiáng)運(yùn)行能力有很大差異，操作起來不容易把握，一旦出現(xiàn)問題，損失不小。此外，低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，分子泵的擋油能力也有所減弱。
2）制動過程
若在分子泵壓縮級中部設(shè)專用充氣口，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速降至約1/3標(biāo)稱值時，注入N2、干燥空氣、或其它清潔氣體，可以阻擋前級真空的油蒸汽進(jìn)入高真空室。
3）采用分子增壓泵也是一種理想的解決辦法。該泵可在50-100Pa的高壓強(qiáng)下連續(xù)運(yùn)行。
真空泵返油是一個十分具體的應(yīng)用問題，學(xué)究式的討論無多大意義。在實(shí)際工作中，只要返油量不影響真空產(chǎn)品的質(zhì)量就行了。
