分子泵組是分子泵與前級泵的串聯組合，集兩種泵的優點於一體。泵在很寬的壓力範圍內 ((10-6～大氣) 工作。
基本介紹
- 中文名：分子泵組
- 外文名：Molecular pump group
- 特徵：分子泵與前級泵的串聯組合
- 壓力範圍：10-6 大氣
- 優點：大大提高了泵的出口壓力
簡介,特點,分類,設計,標準,分子泵工作方法,
簡介
分子泵是利用高速旋轉的轉子把動量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮、被驅向排氣口後為前級抽走的一種真空泵。這種泵具體可分為：
1.牽引分子泵氣體分子與高速運動的轉子相碰撞而獲得動量，被驅送到泵的出口。
2.渦輪分子泵靠高速旋轉的動葉片和靜止的定葉片相互配合來實現抽氣的。這種泵通常在分子流狀態下工作。
3.複合分子泵它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯組合起來的一種複合型的分子真空泵。
特點
複合式分子泵是渦輪分子泵與牽引分子泵的串聯組合，集兩種泵的優點於一體。泵在很寬的壓力範圍內((10-6～1Pa)具有較大的抽速和較高的壓縮比，大大提高了泵的出口壓力。
分類
複合式分子泵的形式很多，按結構分，主要有兩種：一種是渦輪葉片與盤式牽引泵的串聯組合；另一種是渦輪葉片與筒式牽引泵的串聯組合。渦輪級主要用來提高泵的抽速，一般採用有利於提高抽速的葉片形狀，級數在l0級以內。牽引級主要用來增加泵的壓縮比，提高泵的出口壓力。
盤式牽引級是在平板圓盤平面上按一定規律開出數條型線溝槽，然後將數塊圓盤串接起來構成，型線有阿基米德螺線、對數螺線、圓弧線等。抽氣時靠高速轉動的圓盤對氣體分子進行“拖動”，使其沿溝槽作由內向外及由外向內的往復折回的定向流動，從而達到抽氣目的。
筒式牽引級是在圓筒形的轉子或定子的圓柱面上開一定斷面形狀的溝槽，如矩形、圓弧形、三角形及其它形狀的多頭螺旋槽。由於簡式牽引泵型線溝槽開在轉子圓柱外表面或泵體內表面上，因此可以充分利用圓柱外圓較高的線速度對氣體分子進行動量傳遞，提高泵的抽氣效果。在設計製造中，可以通過改變螺旋溝槽通道與抽氣方向之間的夾角(螺旋升角)來達到較理想的抽氣效果。
設計
在複合分子泵的設計中，必須處理好渦輪級與牽引級之間的應配和銜接關係。由於渦輪級有較大的抽氣面積，抽速很大，而牽引級溝槽抽氣面積較小，在兩種結構的聯接處，由渦輪葉片壓縮下來的氣體分子的流動方式突然轉變，使氣體分子的運動在聯接處由有序變成無序，至使返流增加，抽氣能力下降。因此，在設計時應在渦輪級和牽引級轉換處加上過渡級結構，以提高泵的抽氣性能。
隨著複合分子泵的不斷改進，其套用領域越來越廣，在某些抽氣系統上可以替代擴散泵，縮短了系統的抽氣時間，並可獲得無油污染的清潔真空環境。
標準
1.JB/T10771-2007真空技術複合分子泵；
2.JB/T9125-2007真空技術渦輪分子泵；
3.SJ3192-1989立式渦輪分子泵型式與基本參數；
4.SJ/T10097-1991F-250/1400型立式渦輪分子泵；
5.SJ/T11085-1996立式渦輪分子泵通用技術條件；
6.GB/T7774-2007真空技術渦輪分子泵性能參數的測量。
分子泵工作方法
渦輪分子泵抽氣系統的基本操作方法：
一個裝有單獨粗抽管路的渦輪分子泵抽氣系統的操作方法與擴散泵抽氣系統相似。在開始粗抽以前，高真空閥和粗抽閥是關著的，而前級管道閥是打開的。
1、首先關閉前級閥，啟動粗抽泵(兼前級泵)，打開粗抽閥開始對真空室進行抽氣。在真空室內的壓力降到150~100Pa時關閉粗抽閥，打開前級管道閥。
2、再啟動渦輪分子泵(需先接通冷卻系統)。如果分子泵入口處裝有液氮冷阱，則應在泵加速到額定轉速後(一般需5~10min)加注液氮。粗抽系統的配置隨真空室的容積的大小而有所不同。對500L/s或更小的渦輪分子泵來說，可採用一台雙級旋片泵；1000L/s以上的渦輪分子泵則採用以機械泵為前級泵的羅茨泵機組。在壓力為100到150Pa時關閉粗抽閥，把真空室切換到渦輪分子泵上。對某些泵，這樣做會引起輕微而滯後的瞬時減速，但這對抽氣並無影響。正如擴散泵抽氣系統那樣，渦輪分子泵系統中的最主要的物質是水蒸氣，其抽氣時間將受液氮冷阱抽速的支配。如果不用液氮冷阱，那么這個系統抽除水蒸氣的速度就會比同樣抽速的無冷阱擴散泵略慢一些。在高真空抽氣過程的起始階段，泵的很大的未經烘烤的內表面會吸附水，然後再在較低的壓力下重新釋放出來。這種效應在無閥門的系統中更為明顯，因為它可能比未暴露在壓力高於150Pa的空氣環境的有閥門的系統吸附更多的水蒸氣。
3、系統停機時，先關閉高真空閥，如果有液氮冷阱的話，還要將冷阱加熱。在冷阱達到平衡溫度後，關掉前級管道閥，再切斷渦輪分子泵電動機的電源使分子泵的轉子減速。一般來說，到泵轉子完全停止需要十分鐘或更長的時間。在分子泵轉子減速期間，來自前級管道的碳氫化合物和渦輪分子泵的潤滑油蒸氣會迅速地向泵的進氣口上方區域擴散。為了防止機械泵油蒸氣和渦輪分子泵潤滑油蒸氣的返流，在切斷渦輪分子泵電動機的電源後，要用一股乾燥的反向氣流對分子泵進行放氣。例如，應該在泵轉子速度下降到最大轉速的50%左右時，在泵進氣口上方的某處或在轉子組件上部連續充入氬氣或氮氣，直到泵內壓力達到大氣壓。通過從閥門3充入氣體就可適當地完成這一操作。當渦輪分子泵以額定速度運轉時，不應經常充入壓力為大氣壓的氣流。這樣做對軸的壽命是不利的。當前級管道閥關閉後，即可關掉機械泵系統，並用放氣閥對機械泵內進行放氣。停機後應立即關掉冷卻水以防止內部冷凝。在正常工作時，可把水溫調節到略高於露點來消除泵體外部可能形成的冷凝物。啟動系統要先接通冷卻水流，打開前級管道閥門，再同時啟動機械泵和渦輪分子泵。在泵加速到額定轉速(一般為5到10min)後，就可加注液氮冷阱。
4、操作時：先打開冷卻水和前級管道閥，並同時啟動機械泵和渦輪分子泵。如粗抽泵選擇得當使真空室的粗抽時間等於加速時間，那么真空系統就能在沒有泵油蒸氣返流的情況下把真空室抽到其本底壓力。
