Come creare il vuoto oil free e contrastare i vapori di idrocarburi nelle pompe
Il flusso di ritorno dei fluidi delle pompe per vapore, vapori di oli, lubrificanti per pompe rotative e relativi prodotti di cracking possono disturbare in modo significativo vari processi di lavoro nel vuoto. Pertanto, si raccomanda che alcune applicazioni utilizzino pompe e dispositivi che escludano in modo affidabile la presenza di vapori di idrocarburi.
Gli idrocarburi sono composti chimici costituiti da carbonio e idrogeno alla base dei combustibili utilizzati quotidianamente come petrolio e gas. L'eliminazione di tali idrocarburi dalla pompa ridurrà in definitiva i costi di esercizio e manutenzione. La rimozione dei vapori di idrocarburi può essere gestita utilizzando un'ampia gamma di metodi. Alcuni tipi di pompa sono più adatti a questo processo, il che significa che i fattori descritti nel seguito sono essenziali da considerare nella scelta di un determinato tipo di pompa.
Intervallo del vuoto basso (da 1.013 a 1 mbar)
Invece delle pompe rotative, è possibile utilizzare pompe a getto d'acqua di grandi dimensioni, eiettori di vapore o pompe ad anello d'acqua. Per l'evacuazione di lotti e la generazione di pre-vuoto privo di idrocarburi per le pompe ioniche sputter, sono adatte le pompe ad adsorbimento. Se non è possibile evitare l'uso di pompe rotative a palette a tenuta d'olio, si dovrebbero utilizzare fondamentalmente pompe rotative a palette a due stadi. La piccola quantità di vapore d'olio che fuoriesce dalle luci di ingresso di queste pompe può essere quasi completamente rimossa da una trappola di adsorbimento (vedere la pagina sugli accessori per pompe rotative) inserita nella linea di pompaggio.
Intervallo del vuoto medio (da 1 a 10-3 mbar)
Per il pompaggio di grandi quantità di gas in questo intervallo di pressione, le pompe a eiettore di vapore sono di gran lunga le più adatte. Con le pompe a eiettore di vapori di mercurio è possibile produrre un vuoto completamente oil-free. A scopo precauzionale, si raccomanda l'inserimento di una trappola fredda refrigerata con azoto liquido in modo che i dannosi vapori di mercurio non penetrino nel serbatoio. Con le trappole di adsorbimento del vuoto medio descritte al punto a), è possibile, con le pompe rotative a palette a due stadi, produrre un vuoto quasi oil-free inferiore a 10-4 mbar.
Un vuoto assolutamente oil-free può essere prodotto nell'intervallo del vuoto medio mediante pompe ad adsorbimento. Poiché l'azione di pompaggio di queste pompe per i gas nobili leggeri è solo ridotta, i serbatoi, inizialmente pieni d'aria, possono essere evacuati con queste solo fino a circa 10-2 mbar. Pressioni di 10-3 mbar o inferiori possono quindi essere ottenute con pompe ad adsorbimento solo se nella miscela di gas da pompare non sono presenti né neon né elio. In questi casi, può essere utile espellere l'aria nel serbatoio, inondando prima di azoto e poi pompando via il tutto.
Intervallo del vuoto alto e ultra (< 10-3 mbar)
In presenza di una significativa evoluzione di gas negli intervalli di pressione in cui operare, dovrebbero essere utilizzate pompe turbomolecolari o pompe criogeniche. La pompa ionica sputter è particolarmente adatta per mantenere la pressione più bassa possibile per lunghi periodi in un sistema sigillato dove il processo non rilascia grandi quantità di gas. Le pompe turbomolecolari a sospensione magnetica garantiscono anche un vuoto privo di idrocarburi. Tuttavia, mentre queste pompe sono spente, i vapori d'olio possono entrare nel serbatoio attraverso la pompa. Con mezzi adeguati (ad es. utilizzando una valvola di isolamento o spurgando il serbatoio con argon), è possibile impedire la contaminazione delle pareti del serbatoio può essere impedita quando la pompa è ferma. Se l'attenzione si concentra sulla generazione di un "vuoto privo di idrocarburi" con pompe turbomolecolari, allora dovrebbero essere utilizzate pompe turbomolecolari ibride con pompe a membrana o le classiche pompe turbomolecolari combinate con pompe a coclea come pompe primarie oil-free.
Fondamenti della tecnologia del vuoto
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Riferimenti
- Simboli del vuoto
- Glossario delle unità
- Riferimenti e fonti
Simboli del vuoto
Glossario dei simboli comunemente utilizzati negli schemi della tecnologia del vuoto come rappresentazione visiva dei tipi di pompe e delle parti dei sistemi di pompaggio
Glossario delle unità
Panoramica delle unità di misura utilizzate nella tecnologia del vuoto e dell'importanza dei simboli, nonché degli equivalenti moderni delle unità storiche
Riferimenti e fonti
Riferimenti, fonti e ulteriori letture riguardanti la i fondamenti della tecnologia del vuoto
