Les pompes à vide poussé ont besoin d'une pompe primaire pour les « amorcer » au départ et/ou pour les faire fonctionner en continu. Plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour combiner correctement les pompes primaires et pompes à vide poussé afin de garantir des performances optimales et sûres.
Pourquoi est-il important de sélectionner la combinaison appropriée de pompes ?
Les conséquences d'une mauvaise sélection peuvent être graves, allant d'une pompe à diffusion bloquée (et une contamination importante de l'huile) à la surchauffe d'une pompe turbomoléculaire.
Les paragraphes suivants décrivent ces exigences, illustrées par des exemples courants.
A quoi servent les pompes primaires et pompes à vide poussé ?
Une pompe à vide primaire est une pompe qui évacue à la pression atmosphérique. Il s'agit notamment des pompes à palettes lubrifiées (OSRV), à membrane, à spirales, Roots multi-étagées, à piston, à vis et à anneau liquide.
Les pompes à vide poussé (SP) nécessitent une évacuation initiale par les pompes primaires et parfois d'autres pompes à une pression requise avant de fonctionner. Par exemple, les pompes à diffusion d'huile (ODP), les pompes turbomoléculaires (TMP), les booster de vapeur (VB), les pompes mécaniques (MB), les pompes ioniques à piégeur (IGP), les pompes à sublimation en titane (TSP), les pompes à getter non évaporables (NEG), les pompes cryogéniques, moléculaires et régénératives.
Dans certains cas, des pompes primaires sont nécessaires pour un fonctionnement continu ; c'est le cas pour les pompes à diffusion d'huile, les pompes turbomoléculaires et les boosters de vapeur.
Facteurs à prendre en compte lors de l'association de pompes primaires et pompes à vide poussé
Pour associer une pompe primaire et une pompe à vide poussé, plusieurs éléments doivent être pris en compte :
- Le temps de pompage initial de la pompe primaire jusqu'à ce que la pompe à vide poussé « prenne le relais » du procédé de pompage. Ceci est particulièrement important si la pompe à vide poussé démarre en même temps que la pompe primaire et qu'une pression donnée doit être atteinte en un temps donné pour éviter que la pompe à vide poussé ne s'arrête.
- La « poussée » initiale du débit de gaz et le pic de pression lorsque la pompe à vide poussé démarre. Ceci est illustré par la figure ci-dessous où une pompe à spirale nXDS15i est la pompe primaire, et une pompe nEXT300D est la pompe turbomoléculaire pour le vide poussé ; le pic de débit correspond à l'augmentation de la pression lorsque la pompe turbomoléculaire (nEXT300D) « prend le relais » du pompage.
Cela donnerait une augmentation correspondante de ~1,5 mbar dans la PP comme indiqué ci-dessous :
- La pression de retour maximale (MBP)/contre-pression critique (CBP) ne doit pas être dépassée. Cela limite le débit maximal de gaz. La pompe primaire doit avoir une performance de vitesse suffisante à la contre-pression requise plutôt que de supposer la vitesse maximale/nominale de la pompe primaire.
- La valeur MBP peut être indiquée par le fabricant pour un débit nul plutôt qu'avec un débit.
- Propreté (une pompe sèche est-elle nécessaire ?).
- La pompe primaire doit-elle être intégrable à la pompe à vide poussé ?
- Quelle est l'atmosphère résiduelle typique de la pompe primaire, en particulier lorsqu'elle est associée à des pompes turbomoléculaires en ce qui concerne la compression ? Ce point est important, car, par exemple, le taux de compression relativement faible d'une pompe turbomoléculaire pour H2 peut limiter sa pression ultime réalisable si la pression partielle de H2 dans la pompe de refoulement est importante.
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