Konfigurasi Pompa Utama Dalam Sistem Vakum Peralatan Pelapis

Sistem vakum adalah bagian peralatan vakum yang sangat diperlukan. Struktur sistem vakum yang umum digunakan biasanya merupakan kombinasi pompa utama, forepump, katup, pipa dan alat ukur vakum. Menurut pompa utama yang dipilih, sistem vakum dapat berupa sistem vakum minyak atau sistem vakum tanpa minyak .

1. Sistem vakum minyak

Pompa utama sistem vakum minyak tinggi umumnya adalah pompa difusi minyak. Forepump adalah pompa mekanik atau pompa mekanik + pompa akar.

Telah diketahui dengan baik bahwa kisaran tekanan operasi dari pompa difusi minyak adalah ^10-1 sampai ^10-6 Pa. Tingkat pemompaan yang tinggi bisa mencapai seratus ribu liter per detik dari beberapa liter per detik. Pada kisaran 10 - ² sampai ^10-4 Pa, pompa difusi minyak memiliki kecepatan pemompaan yang stabil tanpa transmisi mekanis, gesekan, getaran, atau kebisingan. Hal ini juga ditandai oleh struktur sederhana, kinerja yang andal, umur panjang, perawatan mudah dan biaya investasi yang rendah. Kelemahan utama adalah bahwa uap minyak mudah mengalir kembali ke ruang vakum dan kemudian menjadi sumber polusi. Tingkat pengembalian minyak dapat dikurangi dengan menggunakan tutup penahan minyak, baffle, perangkap dingin dan tindakan lainnya, namun tidak dapat diberantas. Masih ada bagian dari refluks uap minyak, yang mengurangi tingkat pemompaan pompa. Selain itu, pompa difusi minyak, terutama pompa ukuran besar memiliki konsumsi energi tinggi dan biaya operasi yang tinggi serta kelemahan start yang lambat dan waktu jeda yang lama, terutama pompa ukuran besar.

2. Sistem vakum tanpa minyak

Saat ini, sistem vakum bebas minyak dimana pompa utama adalah pompa molekuler dan pompa kriogenik banyak digunakan pada peralatan pelapis vakum.

2.1 Karakteristik sistem vakum dengan pompa molekuler sebagai pompa utama

Pompa molekuler adalah pompa vakum yang dipompa oleh permukaan bodi kaku bergerak berkecepatan tinggi yang membawa molekul gas. Hal ini dapat terus memompa sejumlah besar gas untuk mendapatkan vakum vakum yang bersih dan bebas minyak atau ultrahigh. Selain itu, memiliki kelebihan start cepat dan short stop. Tapi kecepatan pemompaan gas berat lebih cepat dari pada gas ringan, dan kecepatan pemompaan uap sangat lambat. Turbo molekul pompa menikmati efisiensi tinggi di bidang aliran molekul, tetapi ketika gas sebagian besar mengalir melalui pompa, kecepatan pemompaan akan menurun. Pada kisaran tekanan di atas 1Pa, kecepatan pemompaan cukup rendah, yang kurang baik untuk digunakan. Jadi, sebuah pompa spiral groove traction molecular dilengkapi pada sisi tekanan tinggi dari pompa molekuler turbo untuk membuat unit pemompaan kedua pompa membentuk keseluruhan bersatu, yaitu pompa molekuler tipe kompleks lapangan. Kecepatan pemompaan pompa molekuler majemuk ini tetap konstan bila tekanannya di bawah 10Pa. Kisaran tekanan tinggi dengan kecepatan pemompaan yang besar membuat kekurangan pompa turbo molekuler.

2.2 Karakteristik sistem vakum dengan pompa kriogenik sebagai pompa utama

Pompa kriogenik adalah pompa perangkap gas, yang merupakan alat yang menggunakan permukaan dengan suhu rendah untuk mengembun, menyerap dan menahan gas dan kemudian memperoleh dan mempertahankan vakum. Forepump tidak diperlukan selama operasi normal, dan Pompa kriogenik memiliki tekanan awal yang tinggi dan tekanan kerja yang lebar (1 ~ 10 ^-8 ) Pa. Ia dapat memompa semua jenis gas, namun pemompaan terus menerus dapat dicapai. Dibandingkan dengan pompa lain dengan kaliber yang sama, pompa kriogenik memiliki kecepatan pemompaan yang tinggi terutama untuk uap air, yang setara dengan empat kali pompa molekuler dengan kaliber yang sama. Jadi, tekanan parsial uap air dalam wadah yang dipompa rendah, sehingga diperoleh vakum bebas hidrokarbon yang bebas dan vakum ultrahigh. Tanpa bagian yang bergerak, getaran atau kebisingan, pompa kriogenik bisa dipasang dimana saja. Dengan tapak kecil dan pengoperasian yang mudah, biaya operasinya lebih rendah dari pada pompa difusi minyak.

Karena itu, pilihan pompa utama peralatan pelapis vakum, yang pertama-tama, adalah sesuai dengan kebutuhan kebersihan, vakum dan waktu pemompaan.

(1) Bila menggunakan forepump sebagai pompa kering , pompa kriogenik sebagai pompa utama, sistem vakum tanpa minyak tanpa uap minyak atau polusi hidrokarbon tersedia. Karena tingkat pemompaan yang tinggi, pompa kriogenik banyak digunakan pada peralatan pelapis vakum, terutama yang sesuai untuk peralatan yang volumenya adalah 0.5 ~ 1.6m ³ .

(2) Sistem vakum tanpa minyak juga bisa direalisasikan saat menggunakan pompa molekuler sebagai pompa utama. Dibandingkan dengan pompa kriogenik, pompa molekuler dapat dipompa secara terus menerus tanpa regenerasi, namun ketidakmampuan untuk memompa uap air. Dibandingkan dengan pompa difusi minyak, sistem pompa molekuler bersih dengan waktu mulai dan berhenti singkat, yang membantu menghemat waktu pelengkap. Namun, karena pompa molekuler adalah peralatan dengan kecepatan tinggi, pengembangan spesifikasinya terbatas. Jadi pompa molekuler cocok untuk peralatan pelapis menengah dan kecil sebagai pompa utama di lembaga penelitian dan Laboratorium Collegial. Untuk peralatan pelapis vakum volume besar, beberapa rangkaian sistem pompa molekuler diperlukan untuk dipompa secara paralel, yang mengarah ke struktur kompleks.

(3) Pompa difusi minyak menggunakan aliran uap minyak bertekanan rendah dan kecepatan tinggi sebagai cairan operasi, gas yang dipompa dievakuasi ke pancaran uap dan kemudian dibawa ke stopkontak untuk dikeluarkan dalam proses ekstraksi. Pompa difusi minyak memiliki berbagai tingkat pemompaan. Meski tidak efisien, namun harganya cukup rendah, sehingga pompa difusi minyak masih banyak digunakan pada peralatan pelapis vakum yang menuntut tingkat pemompaan lebih rendah.