擴散泵的工作原理及影響其性能的因素
發(fā)布時間:2015年11月25日 09:48 閱讀:6049
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澤德
擴散泵根據(jù)泵體結(jié)構(gòu)材料的不同,可分為玻璃擴散泵和金屬擴散泵。在壓強低于101Pa時,通常使用油
擴散泵。它是用低蒸氣壓油作為工作介質(zhì)的一種擴散式蒸氣流泵。
擴散泵是根據(jù)擴散現(xiàn)象工作的,其抽氣口與被抽空間連接,排氣口與前級真空泵相連。當(dāng)擴散泵下部的工作液被加熱到沸騰溫度時,由于油蒸氣壓遠大于外部空氣壓強,因此,油蒸氣以高速定向地經(jīng)導(dǎo)流管各噴嘴噴出,同時蒸氣流將被抽空間和前級真空隔開。因為,油蒸氣中空氣分子極少,于是被抽空間的氣體分子擴散到蒸氣流中,當(dāng)蒸氣流以高速向下噴時。油蒸氣和被抽氣體分子產(chǎn)生碰撞,油蒸氣量遠大于氣體分子流量,根據(jù)能量交換原理,油分子碰撞后其速度和方向沒有明顯改變,而被抽氣體分子碰撞后以近似蒸氣流的速度被噴向泵壁。油蒸氣碰到泵壁后被冷凝。而空氣分子碰到泵壁后被反射。被反射的空氣分子又隨蒸氣流重新噴向泵壁,再被反射??諝夥肿咏?jīng)幾次反射后,被帶到低真空端,由前級泵抽走。
擴散泵必須保證冷卻水的暢通,擴散泵停止工作后,必須等工作液體冷卻后(低于50℃)才能關(guān)閉冷卻水。如遇突然停止,應(yīng)立即關(guān)閥門,防止返油,并應(yīng)立即取下擴散泵加熱器。用電扇或冷水毛巾冷卻泵體。
擴散泵一般能抽到10-1~10-8Pa。
影響油擴散泵性能的因素
(1)擴散泵的返流。
(2)氣體分子的反擴散。
(3)擴散泵油的裂化分解。一般擴散泵對其工作油的要求是飽和蒸氣壓要低(室溫下10-8Pa左右),受熱穩(wěn)定性好,不易被氧化,分子量大的高沸點的液體,如硅油是擴散泵中比較理想的工作油。
(4)泵清洗不干凈,污染物質(zhì)留在泵內(nèi)并重復(fù)循環(huán),影響其真空度。
由于擴散泵噴嘴噴出來的油蒸氣分子,大部分由泵壁冷凝,這是因為泵壁外設(shè)置冷卻水套或冷卻管道的緣故。但是有少部分蒸氣分子被泵壁反射,散射會返回被抽空間。如在擴散泵和被抽容器之間加上冷阱或低溫擋板,這樣就能使返回的蒸氣被冷壁冷凝下來,截止了油蒸氣的返流。
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