Магнітно-електророзрядний насос - Велика Енциклопедія Нафти та Газа

Магнітно-електророзрядний насос

Магнітно-електророзрядний насос є двоелектродним розрядним приладом з титановим катодом. Анод має вигляд циліндра між двома пластинками катода. Вся система електродів знаходиться в магнітному полі, паралельному осі анода. Магнітне поле перетворює траєкторії електронів, що летять від катода до анода, у спіралі, що подовжує шлях електрона і, підвищує ймовірність іонізації молекул газу, що відкачується. При розряді матеріал катода, що зазнає іонного бомбардування, розпорошується і титанова плівка служить геттером, що зв'язує молекули газу, що відкачується. [1]

Найпростіший магнітно-електророзрядний насос (рис. 2 - 13) складається з двох плоских катодних пластин, виготовлених з технічного титану. Між катодними пластинами розташований анод 2 як кільця або рамки. Корпус насоса виготовлений із нержавіючої немагнітної сталі та поміщений між полюсами постійного магніту з напруженістю поля у кілька сотень ерстед. [2]

При використанні попереднього відкачування механічних масляних насосів усередині магнітно-електророзрядного насоса можуть поступово накопичуватися вуглеводні. [3]

На рис. 2 - 14 показана залежність швидкості відкачування і продуктивності магнітно-електророзрядного насоса від тиску в обсязі, що відкачується. Як видно з наведених кривих, швидкість відкачування насоса практично постійна в діапазоні тисків від 5 – 1Q – 8 до 5 – 10 – 6 мм, рт. ст., знижуючись як із зменшенні, і зі збільшенням тиску. Приміром, при тиску 10 - 4 мм рт. ст. швидкість відкачування становить 40 % від номінальної, а за тиску 10 - 3 мм рт. ст. знижується до кількох відсотків. [5]

Штрихова крива відповідає процесу відкачування післяодногодинної витримки як робочого об'єму, і магнітно-электроразрядного насоса при атмосферному тиску. [7]

Якщо ж у нього було напущено атмосферне повітря, то після двогодинного відкачування не вдається отримати тиск нижче 1 Ю-5 мм рт. ст. Звідси очевидно, що магнітно-електророзрядні насоси доцільно застосовувати в якості основного відкачувального засобу тільки в високова-куумних і сверхвысоковакуумных прогрівних напилювальних установках лабораторного типу, де тривалість технологічного циклу не має першорядного значення і де в процесі запуску установки допустимий її тривалий. [8]

У роботі робиться висновок, що при великих або сильно мінливих навантаженнях (які, до речі, зазвичай мають місце при черговому розігріванні речовини, що напилюється) слід уникати застосування магнітно-електророзрядних насосів в якості основного відкачувального засобу. На відміну від паромасляного насоса [(крива 2), що має постійну швидкість дії аж до тиску 110 - 3 мм рт. ст., магнітний електророзрядний насос (крива 4) знижує свою швидкість дії вже при тиску (3 - 5) ICh6 мм рт. ст. З цієї причини при різких газовиділеннях магнітно-електророзрядні насоси, що не володіють досить великою швидкістю дії, можуть захлинатися, і знадобиться тривалий час для відновлення в об'ємі, що відкачується робочого вакууму. Різке зниження швидкості дії при збільшенні тиску, тривалий пусковий період (кілька годин), висока селективність при відкачуванні газової суміші, великі габарити, вага та висока вартість суттєво обмежують застосування магнітно-електророзрядних насосів у установках для напилювання промислового типу. [9]

Слід зазначити, що останніми роками дедалі частіше починають зустрічатися описи комбінацій різнихвідкачувальних засобів, метою яких є збільшення швидкості відкачування, розширення діапазону робочих тисків та зниження часу, необхідного для отримання надвисокого вакууму. Так, наприклад, встановлено, що швидкість дії геттерно-іонного насоса значно зростає, якщо паралельно до нього приєднати невеликий магнітно-електророзрядний насос. Інтерес представляє також комбінація магнітно-електророзрядного насоса з кріогенним насосом, рідким азотом, що охолоджується. [10]

У роботі робиться висновок, що при великих або сильно мінливих навантаженнях (які, до речі, зазвичай мають місце при черговому розігріванні речовини, що напилюється) слід уникати застосування магнітно-електророзрядних насосів в якості основного відкачувального засобу. На відміну від паромасляного насоса [(крива 2), що має постійну швидкість дії аж до тиску 110 - 3 мм рт. ст., магнітний електророзрядний насос (крива 4) знижує свою швидкість дії вже при тиску (3 - 5) ICh6 мм рт. ст. З цієї причини при різких газовиділеннях магнітно-електророзрядні насоси, що не володіють досить великою швидкістю дії, можуть захлинатися, і знадобиться тривалий час для відновлення в об'ємі, що відкачується, робочого вакууму. Різке зниження швидкості дії при збільшенні тиску, тривалий пусковий період (кілька годин), висока селективність при відкачуванні газової суміші, великі габарити, вага та висока вартість суттєво обмежують застосування магнітно-електророзрядних насосів у установках для напилювання промислового типу. [11]

Слід зазначити, що за останні роки все частіше починають зустрічатися описи комбінацій різних відкачувальних засобів, метою яких є збільшення швидкості відкачування, розширення діапазону робочих тисків і зниження часу.необхідного для одержання надвисокого вакууму. Так, наприклад, встановлено, що швидкість дії геттерно-іонного насоса значно зростає, якщо паралельно до нього приєднати невеликий магнітно-електророзрядний насос. Інтерес представляє також комбінація магнітно-електророзрядного насоса з кріогенним насосом, рідким азотом, що охолоджується. [12]

Насос дуже чутливий до попадання парів масел, що використовуються в механічних та пароструминних насосах. Тому найкраще для попереднього відкачування застосовувати вугільні або цеолітові адсорбційні насоси, що охолоджуються рідким азотом. Найменше граничне розрідження виходить при послідовному включенні двох магнітно-електророзрядних насосів та їх тривалому прогріванні. Істотну роль при цьому грає так звана аргона обробка, яка полягає в тому, що попередньо відкачений до ДО-4 мм рт. ст. і нагрітий до 200°С насос напускається аргон. Через 24 години після обробки аргоном тиск у насосі знижується до 10 - 10 мм рт. ст. і продовжує повільно знижуватися, досягаючи за кілька тижнів свого граничного значення ДО-11 мм рт. ст. Слід мати на увазі, що аргонна обробка корисна також для збільшення швидкості накачування насоса в діапазоні тисків 10 - 8 - 10 - 9 мм рт. ст., який зазвичай визначає нижню межу роботи магнітно-електророзрядних насосів при їх промисловому застосуванні. [13]

У роботі робиться висновок, що при великих або сильно мінливих навантаженнях (які, до речі, зазвичай мають місце при черговому розігріванні речовини, що напилюється) слід уникати застосування магнітно-електророзрядних насосів в якості основного відкачувального засобу. На відміну від паромасляного насоса [(крива 2), що має постійну швидкість дії аж до тиску 110 - 3 мм рт. ст., магнітнийелектророзрядний насос (крива 4) знижує свою швидкість дії вже при тиску (3-5) ICh6 мм рт. ст. З цієї причини при різких газовиділеннях магнітно-електророзрядні насоси, що не володіють досить великою швидкістю дії, можуть захлинатися, і знадобиться тривалий час для відновлення в об'ємі, що відкачується робочого вакууму. Різке зниження швидкості дії при збільшенні тиску, тривалий пусковий період (кілька годин), висока селективність при відкачуванні газової суміші, великі габарити, вага та висока вартість суттєво обмежують застосування магнітно-електророзрядних насосів у установках для напилювання промислового типу. [14]