Como funcionam os filtros de bomba?
Criação de vácuo isento de óleo com acessórios de bomba rotativa
Durante um processo de vácuo, substâncias prejudiciais às bombas rotativas podem estar presentes em uma câmara de vácuo. Vários acessórios para evitar contaminação estão disponíveis, conforme descrito abaixo. Em particular, é discutida a redução do vapor de água, vapor de óleo e partículas de poeira através do uso de filtros especializados ou coletores de adsorção.
Eliminação do vapor de água
O vapor de água surge em processos de vácuo úmido. Isso pode fazer com que a água seja depositada na linha de entrada. Se este condensado atingir a porta de entrada da bomba, poderá ocorrer contaminação do óleo da bomba. O desempenho de bombeamento de bombas lubrificadas a óleo pode ser significativamente prejudicado dessa maneira. Além disso, o vapor de água descarregado através da válvula de saída da bomba pode condensar na linha de saída de descarga. Os condensados podem, se a linha de saída não estiver disposta corretamente, escorrer e atingir o interior da bomba através da válvula de saída de descarga. Portanto, na presença de vapor de água e outros vapores, é fortemente recomendável o uso de coletores de condensados. Se não estiver conectada uma linha de saída de descarga à bomba de lastro de gás (por exemplo, com bombas de palhetas rotativas menores), é recomendável o uso de filtros de descarga. Eles captam a névoa de óleo descarregada da bomba.
Algumas bombas têm cartuchos de filtro facilmente substituíveis que não apenas retêm a névoa de óleo, mas também limpam o óleo circulante da bomba. Sempre que a quantidade de vapor de água presente for superior à tolerância a vapor de água da bomba, deve sempre ser instalado um condensador entre o reservatório e a bomba. (Para obter mais detalhes, consulte Condensadores)
Eliminação de poeira
Impurezas sólidas, como poeira e areia, aumentam significativamente o desgaste nos pistões e nas superfícies no interior do alojamento da bomba. Se houver perigo dessas impurezas entrarem na bomba, um separador de poeira ou um filtro de poeira deve ser instalado na linha de entrada da bomba. Atualmente, não apenas filtros convencionais com revestimentos razoavelmente grandes e pastilhas de filtro correspondentes estão disponíveis, mas também filtros de malha finos que são montados no anel centralizador do flange pequeno. Se necessário, é recomendável ampliar a seção transversal com adaptadores KF.
Eliminação do vapor de óleo
A pressão máxima atingível com bombas rotativas lubrificadas a óleo é fortemente influenciada pelo vapor de água e hidrocarbonetos do óleo da bomba. Mesmo com bombas de palhetas rotativas de dois estágios, uma pequena quantidade de retrofluxo dessas moléculas do interior da bomba para a câmara de vácuo não pode ser evitada. Para a produção de alto e ultra-alto vácuo sem hidrocarboneto, por exemplo, com bombas de pulverização catódica de íons ou bombas turbomolecular, um vácuo que seja o mais livre possível de óleo também é necessário no lado de pré-vácuo dessas bombas. Para conseguir isso, coletores de adsorção de vácuo médio (consulte a Fig. 2.40) preenchidos com um material de adsorção adequado (por exemplo, peneira molecular LINDE 13X) são instalados na linha de entrada de tais pré-bombas lubrificadas a óleo. O modo de ação de um coletor de sorção é semelhante ao de uma bomba de adsorção. Para obter mais detalhes, consulte bombas de sorção.
Fig. 2.40 Corte transversal de um coletor de adsorção de vácuo médio.
- Caixa
- Cesta sustentando a peneira
- Peneira molecular (preenchimento)
- Flanges de vedação
- Porta de admissão com flange pequeno
- Seção superior
- Reservatório para o aquecedor ou refrigerante
- Conexão na lateral da bomba com flange pequeno
Se forem instalados coletores de adsorção de linha primária na linha de entrada de bombas de palhetas rotativas lubrificadas a óleo em operação contínua, são recomendados dois coletores de adsorção em paralelo, cada um separado por válvulas. A experiência mostra que o zeólito usado como material de adsorção perde grande parte de sua capacidade de adsorção após cerca de 10 a 14 dias de tempo de execução, após o que o outro coletor de adsorção, agora regenerado, pode ser utilizado; portanto, o processo pode continuar ininterrupto. Ao aquecer o coletor de adsorção, que agora não está conectado na linha de bombeamento, os vapores que escapam da superfície do zeólito podem ser bombeados de forma mais conveniente com uma bomba auxiliar. Em operação, o bombeamento pela bomba de lastro de gás geralmente leva a uma cobertura do zeólito no outro coletor de adsorção não aquecido e, portanto, a uma redução prematura da capacidade de adsorção desse coletor.
Redução da velocidade efetiva de bombeamento
Todos os filtros, separadores, condensadores e válvulas na linha de entrada reduzem a velocidade efetiva de bombeamento da bomba. Com base nos valores das condutâncias ou resistências normalmente fornecidos pelos fabricantes, a velocidade real de bombeamento da bomba pode ser calculada. Para obter mais detalhes, consulte Cálculo da condutância.
Fundamentos da tecnologia de vácuo
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Referências
- Símbolos de vácuo
- Glossário de unidades
- Referências e fontes
Símbolos de vácuo
Um glossário de símbolos normalmente usados em diagramas de tecnologia de vácuo como uma representação visual dos tipos de bomba e peças em sistemas de bombeamento
Glossário de unidades
Uma visão geral das unidades de medida usadas na tecnologia de vácuo e o que os símbolos significam, bem como os equivalentes modernos das unidades históricas
Referências e fontes
Referências, fontes e leitura adicional relacionadas aos conhecimentos fundamentais da tecnologia de vácuo
