Девочки не ссортесь
.. я думал вакуумный насос как андронный коллайдер по технологии - а там на порядок проще. Правда форнасос - мне все еще не понятен, что да как на чертежах выглядит
Вот, об этом я и говорил в своём возмущённом посте выше.
Ибо, как говаривал Бернар Шоу
"Любая профессия — заговор против непосвящённых".
Типа объяснил чувак. Наговорил вдобавок существующей небольшой непонятности, ещё кучу непонятных слов — внёс "ясность", справился.
(Если ещё сам до конца понимает, о чём речь ведёт...)
Пароструйный диффузионный насос, напр., тоже работает при низких. И гетерно-йонный. И просто молекулярный (не "турбо") насос. А что такое "низкие"? Что "ступень"? Что "форвакуум"? Что за "пластинчато-роторный"? А почему, напр., не "насос Рутса" или "пароэжекторный" или "водокольцевой"? И как всё это друг с другом вяжется, и в какой последовательности?
Ну, не адронный... И всё же его схожесть с осевой турбиной очень коварна — не обольщайтесь.
Это ему за схожесть и название дали, а так он всё же больше "молекулярный", чем "турбо". Там нет классических профилей лопаточного аппарата, пограничных слоёв и ламинарностей с турбулентностями. И теория работы у него самостоятельная. На атмосфере, он не качает, а греется от трения с дурной скоростью о воздух. На том же ТМН-500 есть даже газовый тормоз — кран-натекатекатель, обычно подключаемый к сухому азоту; причём совсем немного газа-то и надо...
Вообще-то сначала интересующимся людям дают стартовый минимум, подводят терминологическую базу. А потом, если собеседник технически грамотный, отвечают на его частные вопросы. И, главное, это кратчайший и обоюдоудобный путь!
Сейчас вдохновлюсь и попробую сжато внести ясность.
(Надеюсь за это недолгое время не подтянуться сюда очередные полуграмотные "помощники".)
В пылесосе, планшете графопостроителя, в вакуум-прессе — не вакуум, баловство! Поэтому у вакуумщиков измеряют его не грубыми
Атмосферами, а элегантными
миллиметрами ртутного столба или
Паскалями. Часто "технический" вакуум измеряют ещё и в относительных единицах — по отношению к атмосфере Земли. Во-первых, так проще, т.к. можно использовать простые, надёжные и широкораспространенные манометры с трубкой Бурдона, во-вторых, из-за этого единицы становятся отрицательными, что приводит часто к недоумению юзеров, возникают казусы и забавные форумные споры.
Плюс, есть то неудобство, что атмосферное давление хоть и не много, но колеблется, внося заметную погрешность в показания.
Суровые вакуумщики пользуются
абсолютной шкалой.
Причём, Вакуумщики шагают размашисто — не единицами, а сразу
порядками. В десять раз! «Порядок» в данном случае — это –1 (единица) степени. Т.е. для них вакуум начинается с первого порядка. Ну, или, на худой конец, нулевого.
Т.е. если для технического вакуума 0,1 – 0,05 атм. абс., это — уже вполне вакуум и желать большего редко приходится, то для взрослой вакуумной технологии с 0,0013 атм. (1 мм рт. ст. — «нулевой порядок», 10 в степени 0) всё только начинается. Потом 0,1 мм рт. ст. — «первый порядок», 10 в степени –1, и т. д.
Т. к. таких супернасосов, качающих в таких колоссальных диапазонах не существует, приходится применять многоступенчатые системы откачки —
«ступени» — состоящие из нескольких насосов разных типов, включённых последовательно и имеющих оптимальную производительность каждый в своём диапазоне рабочих давлений. (Хотя, реально там стоит достаточно сложная коммутационная вакуумная арматура и аппаратура, позволяющая их определённым образом коммутировать, как для целей запуска всей системы, так и для целей откачиваемого объекта.)
Такая же ситуация и с вакуумметрическим оборудованием: в силу огромной широты диапазонов измеряемых давлений приходится применять несколько разнотипных вакуумметрических датчиков.
Следующее важное понятие —
степени вакуума.
Вакуум бывает
«низкий»,
«средний» и
«высокий». При низком вакууме в течении газов играет большую роль молекулярное трение от взаимного столкновения молекул. Его ещё именуют «вязкостный режим». Границей высокого вакуума принято считать такой момент, когда средняя длина свободного пробега (т. е. до столкновения друг с другом) молекул становится много больше линейных размеров объёма (т. е. молекула может пролететь от одной стенки камеры до другой, так и не столкнувшись с другой летящей молекулой). (В этом месте у внимательного читателя возникает вопрос.
) Этот режим ещё именуют «молекулярный режим». Название «средний вакуум» говорит само за себя — средняя длина свободного пробега молекулы соизмерима с линейными размерами объёма. Его ещё называют «переходной режим».
На практике принята условная граница, выраженная в единицах давления:
Низкий: 760 — 1 мм рт. ст.
Средний: 1 — 10е-2 мм рт. ст.
Высокий: 10е-3 — 10е-7 мм рт. ст.
Сверхвысокий: 10е-8 и дальше, сколько получится (соревнование не окончено
)
«Средний» на практике часто не выделяют в обособленную категорию, т. к. механические насосы предварительного разряжения — собственно
«форвакуумные» (очередной термин), как правило, легко (как бык овцу) покрывают первый и второй диапазоны давлений.
Отсюда же происходят обиходные термины «низкая сторона» — перед форвакуумным насосом (и, после высоковакуумного — т. е. между ними) и «высокая сторона» — перед высоковакуумным (как правило — собственно откачиваемый объект, объём).
Особая честь «Сверхвысокому» отдаётся в силу того, что за достижение его приходится сильно попотеть и побороться.
Всё вместе — с насосами, коммутационной аппаратурой, вакуумметрическим оборудованием, ловушками, системами контроля и управления, источниками питания — образует систему, именуемую
«вакуумный пост».
Наш «Турбик», как его ласково называют, работает исключительно в молекулярном режиме — когда на газ можно смотреть, как на отдельные упругие шарики, скачущие без особого взаимного влияния. И оттого не создающих неприятных завихрений (страшной голливудской турбулентности — таки страшной) на рабочих плоскостях насоса.
Сам насос по конструкции похож на осевую турбину — что можно видеть на приведенном выше рисунке. В классическом, без улучшений — как правило, коммерческих (поверьте, отлично качает и так), насосе ротор и статор это пакет чередующихся алюминиевых дисков с косыми по отношению к плоскости радиальными прорезями, прорезанными под «встречными» углами. Вот так / \.
Идея его работы состоит в том, что, при достаточной скорости вращения дисков, во-первых, эти прорези работают, как жалюзи — осложняя прямое движение молекул-шариков вдоль оси насоса к его входу; во-вторых, молекуле-шарику движущейся «жалюзью» из-за её наклона сообщается дополнительная скорость в преимущественном направлении к выходу насоса, что вместе делает вероятность прохода в одном направлении выше, чем в другом. Набирая пакет пар таких статорных и роторных дисков, мы эту вероятность делаем высокой и очень высокой.
Понятно, что если этих молекул-шариков насыпать туда вагон, диски в них завязнут, а то и заклинят.
Особая любовь к Турбикам вызывается тем, что в них можно смело иметь огромные зазоры (~1 мм) между статорными и роторными дисками, что есть немало технологично и не доставляет беспокойств при эксплуатации от температурных расширений. Плюс, скорости откачки у них приличные и они не гадят в откачиваемый объём парами всяких масел (тем более что тяжелые молекулы они качают лучше) — т. е. могут применяться для так называемой «безмаслянной откачки». Ещё они имеют хорошую стойкость к прорыву атмосферы.
Мне доводилось работать с турбомолекулярными насосами с частотой вращения ротора в 60000 об./мин. В конце рабочего дня, выключив установку, ещё час полтора оставались в лаборатории — закрывали журналы, попивали чаёк — а ротор турбика всё продолжал крутиться, приятно свистя. К утру уже стоял. Но, у камеры довольно заметное естественное натекание атмосферы. Так ни разу в жизни и не дождался полного самостоятельного останова: или тормозили, или не предоставлялось случая досидеть до этого за каким-либо полезным занятием.
P. S. Много написал? Это я развлёкся. Мне достаточно.
Так же буду рад, если кому-то это будет интересно и/или полезно.
И надеюсь, уважаемый
ol8494, топик-стартер и модератор стерпит и простит эту мою скромную шалость в его теме.
