Príslušenstvo rotačných čerpadiel: prečo sú filtre a zachytávače dôležité?

Pri použití rotačného čerpadla vo vákuovom procese môžu byť vo vákuovej komore prítomné škodlivé látky. K dispozícii je rôzne príslušenstvo na zabránenie kontaminácii, ako sú špecializované filtre alebo adsorpčné lapače, ktoré dokážu eliminovať vodnú paru, olejovú paru a prachové častice.

Počas procesu mokrého vákua sa vytvára vodná para, ktorá môže spôsobiť hromadenie vody vo vstupnom vedení. Mohlo by sa to dostať na výstup čerpadla a znečistiť olej čerpadla. Účinnosť čerpania čerpadiel s olejovým tesnením sa týmto spôsobom môže výrazne znížiť. Okrem toho môže para uvoľňovaná cez odvzdušňovací ventil čerpadla kondenzovať vo výtlačnom vedení.

Ak nie je vypúšťacie potrubie správne nastavené, kondenzát môže vytekať cez ventil a dostať sa do vnútra čerpadla. Preto sa v prípade prítomnosti pary a iných výparov odporúča použitie odlučovačov kondenzátu. Výfukové filtre by sa mali používať, ak k čerpadlu na pripúšťanie plynu nie je pripojený výfuk (napríklad pri menšom rotačnom lopatkovom čerpadle). Tieto filtre zachytávajú vypustenú olejovú hmlu z čerpadla.

Niektoré čerpadlá sú vybavené ľahko vymeniteľnými filtračnými vložkami, ktoré nielen zabraňujú olejovej hmle, ale tiež čistia olej z obehového čerpadla. Vždy, keď je množstvo prítomnej pary väčšie ako tolerancia vodnej pary čerpadla, nainštalujte medzi nádobu a čerpadlo kondenzátor. (Podrobnosti nájdete v časti Kondenzátory.)

Pevné nečistoty, ako je prach a piesok, výrazne zvyšujú opotrebovanie piestov a vnútorného povrchu telesa čerpadla. Ak existuje riziko vniknutia takýchto nečistôt do čerpadla, do sacieho potrubia čerpadla by sa mal nainštalovať odlučovač prachu alebo prachový filter. Dnes existujú nielen bežné filtre s veľkými puzdrami a zodpovedajúcimi filtrami, ale aj filtre s jemným pletivom namontované v strediacom krúžku malej príruby. V prípade potreby sa odporúča predĺžiť diel pomocou adaptéra KF.

Konečný tlak, ktorý je možné dosiahnuť s olejom tesnenými rotačnými čerpadlami, je výrazne ovplyvnený vodnou parou a uhľovodíkmi v oleji čerpadla. Ani dvojstupňové rotačné lopatkové čerpadlá nedokážu zabrániť tomu, aby malé množstvo molekúl prúdilo z vnútra čerpadla do vákuovej komory.

Pre vysoké alebo ultravysoké vákuum bez obsahu uhľovodíkov je potrebné vákuum bez obsahu oleja aj na strane hrubého vákua čerpadiel. To možno dosiahnuť použitím adsorpčných pascí so stredným podtlakom naplnených absorpčným materiálom, ako je molekulárne sito LINDE 13X. Režim moderovania adsorpčného odlučovača je podobný režimu adsorpčného čerpadla. Ďalšie podrobnosti nájdete v časti Absorpčné čerpadlá.

1. Teleso
2. Košík obsahujúci sitko
3. Molekulárne sito (plnenie)
4. Tesniaca príruba
5. Vstupné porty s malou prírubou
6. Vrchný diel
7. Nádržka pre kúrenie alebo chladiacu kvapalinu
8. Pripojenie malou prírubou na boku čerpadla

Ak na sacie potrubie olejotesného rotačného lopatkového čerpadla, ktoré je v nepretržitej prevádzke, nainštalujete adsorpčné odlučovače predradeného vedenia, použite dva paralelné odlučovače, z ktorých každý je oddelený ventilom. Skúsenosti ukazujú, že zeolit, ktorý sa používa ako adsorbent, stráca veľkú časť svojej adsorpčnej kapacity po 10 až 14 dňoch prevádzky. V tomto bode môžete začať používať iný regenerovaný odlučovač, aby proces mohol pokračovať bez prerušenia.

Zahriatím sa môže použiť adsorpčný zachytávač, aby proces mohol pokračovať bez prerušenia. Vďaka vyhrievanému adsorpčnému zachytávaču, ktorý už nie je pripojený k čerpadlovému vedeniu, je možné výpary unikajúce z povrchu zeolitu ľahšie prečerpať pomocným čerpadlom. Pri prevádzke vstrekovanie pomocou čerpadla na pripúšťanie plynu často vedie k zakrytiu zeolitu v inak nevyhrievanom adsorpčnom odlučovači, a tým k predčasnému zníženiu adsorpčnej kapacity tohto odlučovača.

Všetky filtre, odlučovače, kondenzátory a ventily v sacom potrubí znižujú účinnú rýchlosť čerpania čerpadla. Z hodnôt vodivosti alebo odporu, ktoré zvyčajne poskytuje výrobca, je možné vypočítať skutočnú rýchlosť čerpania čerpadla. Podrobnosti nájdete v časti Výpočet vodivosti.