Как выбрать вакуумные жидкости для насосов

Введение в вакуумные жидкости

Вакуумное оборудование активно используется в разных отраслях промышленности. Вакуумные насосы играют важную роль в металлургии, электротехнике, химии и атомной сфере, а также при проведении технических испытаний.

Для смазки вакуумных насосов применяются специальные масла, которые могут быть минеральными, синтетическими или полусинтетическими. Использование обычных компрессорных масел нецелесообразно в вакуумной среде, так как они не обладают необходимой чистотой и способны растворять газы.

Принцип работы пароструйного диффузионного вакуумного насоса

На рынке представлено множество вакуумных устройств, но диффузионный вакуумный насос является одним из самых распространенных. Он необходим для создания ультра-чистого и ультра-высокого вакуума, который требуется для различных операций в металлургии, электронике и других областях.

Работа данного насоса основана на диффузии газа в струе пара, которая образуется при кипении вакуумной жидкости.

Через специальный паропровод струя пара попадает в объем насоса через сопло, которое разворачивает струю на 180° вдоль внешней стороны паропровода.

Двигаясь в обратном направлении, более плотный пар соединяется с менее плотным газом, выводимым из вакуумной системы. Получившаяся смесь направляется к стенке паропровода, где пар конденсируется, а газ уходит в следующую ступень насоса.

После прохождения всех ступеней газ поступает в ротационный форвакуумный насос и удаляется из системы.

Благодаря этому процессу давление может опуститься до 10^-6…10^-8 (неуловленный вакуум) и до 10^-10…10^-11 мм рт. ст. (уловленный вакуум).

Требования к вакуумным жидкостям

Существует несколько ключевых параметров, одним из которых является давление насыщенного пара. Он позволяет оценить степень загрязнения вакуумной среды парами рабочей жидкости. Также важно учитывать предельное остаточное давление, создаваемое насосом с определенной жидкостью в процессе работы.

Определяя температуру вспышки, можно проверить рабочую жидкость на наличие легколетучих компонентов. Чем выше этот показатель, тем меньше легколетучих веществ в составе.

К эксплуатационным требованиям к специальным жидкостям можно отнести:

• Низкий уровень давления насыщенного пара
• Химическая стабильность жидкости в процессе работы
• Термостойкость
• Низкий коэффициент растворимости газов и паров
• Устойчивость к воздействию газов и паров
• Совместимость с материалами насосного оборудования
• Нетоксичность
• Безопасность в эксплуатации (негорючая и взрывобезопасная)

Все перечисленные требования основаны на конкретных условиях работы специальной жидкости, ее вязкости, температурах вспышки и застывания, растворимости газов, давлении пара и других характеристиках.

Вакуумная жидкость. Виды

Вакуумная жидкость отвечает за создание высокого вакуума путем снижения давления пара. Существует два основных типа жидкостей: минеральные и синтетические.

В зависимости от химического состава, вакуумные жидкости делятся на:

• Жидкости для турбомолекулярных насосов
• Жидкости для бустерных и пароструйных диффузионных насосов
• Жидкости для механических вакуумных насосов с масляным уплотнением

Каждая вакуумная жидкость обладает своими уникальными характеристиками в зависимости от химического состава, что делает ее подходящей для конкретного типа оборудования.

Для надежной и бесперебойной работы вакуумного насоса критично правильно выбрать рабочую жидкость, основываясь на условиях её применения и технических характеристиках. Минеральные жидкости обычно получают из продуктов нефтепереработки методом вакуумной дистилляции.

По своей природе они представляют собой неоднородные смеси углеводородов с различной молекулярной массой, которые отличаются температурой кипения и низким давлением пара при стандартных условиях. Углеводороды могут содержать предельные и непредельные парафины, нафталины и ароматические вещества (фенолы).

Во время эксплуатации минеральные масла могут окисляться, что приводит к образованию смолистых отложений на элементах паропровода. Удалить такие отложения можно только механическим способом. Чистота насоса существенно влияет на скорость образования остаточного давления.

Синтетические жидкости для вакуумных насосов более дорогие, но по их физико-химическим свойствам и составу они превосходят минеральные жидкости. Они химически инертны и имеют низкое давление насыщенного пара.

Кремнийорганические синтетические жидкости представляют собой полисилоксановые соединения, молекулы которых состоят из чередующихся атомов кремния и кислорода с прикрепленными углеводородными радикалами. Эти жидкости известны высокой термостойкостью и стабильностью, что связано с прочной связью между кремнием и водородом. Одними из наиболее распространенных являются силиконовые масла – полидиметилсилоксановые жидкости.

Термическая стабильность EFELE SO-704 объясняется качествами основного компонента масла – полиметилфенилсилоксана, который гораздо более термически устойчив, чем полидиметилсилоксан.

Вакуумная смазка EFELE SO-704 прекрасно зарекомендовала себя в ультра-высоковакуумных диффузионных насосах. Этот продукт также используется в качестве трансмиссионного масла для различных инструментов и высокотемпературных механизмов.

EFELE SO-705 находит применение в металлургии (в высоковакуумных печах; при плавлении, дегазации и спекании тугоплавких металлов), электронике (при производстве электронно-лучевых трубок, ламп), полимерной промышленности (при нанесении защитных покрытий), а также в различных других сферах и отраслях.