Вакуумное оборудование широко применяется в различных индустриальных областях. Вакуумные насосы востребованы в металлургии, электротехнической, химической и атомной сферах промышленности, а также для проведения опытных технических испытаний.
В качестве смазки для вакуумных насосов используются специальные масла. Они могут быть как минеральными, так и синтетическими, а также полусинтетическими. Обычные промышленные (компрессорные) масла не подходят для использования в среде вакуума из-за отсутствия особой чистоты и способности растворять газы.
В этой статье мы рассмотрим требования, которые предъявляются к вакуумным жидкостям, а также яркие образцы таких материалов – силиконовые вакуумные масла EFELE.
Принцип работы пароструйного диффузионного вакуумного насоса
Существует большое разнообразие вакуумной техники. Но одним из самых распространенных является диффузионный вакуумный насос. Он служит для получения ультра-чистого и ультра-высокого вакуума, который необходим для многих операций в металлургии, электронике и других сферах.
Работа такого насоса происходит за счет диффузии газа в струе пара, который появляется в результате кипячения вакуумной жидкости.
Посредством специального паропровода струя пара через специальное сопло поступает в объем насоса. Далее это сопло разворачивает струю на 180° вдоль внешней стороны паропровода.
Двигаясь в обратном направлении, более плотный пар соединяется с менее плотным газом, который откачивается из вакуумной системы. Получившаяся смесь направляется к стенке паропровода, где пар конденсируется, а газ выдувается к следующей ступени насоса.
По прохождении всех ступеней насоса газ попадает в ротационный форвакуумный насос и удаляется из системы.
В результате этих процессов давление может упасть до 10-6…10-8 (неуловленный вакуум) и до 10-10…10-11 мм рт. ст. (уловленный вакуум).
Требования к вакуумным жидкостям
Существует несколько параметров, один из которых – давление насыщенного пара. По нему можно определить степень загрязнения вакуумной среды парами рабочей жидкости. Также измеряют предельное остаточное давление, создаваемое насосом с конкретной жидкостью в процессе работы.
Определив значение температурного показателя вспышки можно проверить рабочую жидкость на наличие легколетучих фракций. Чем выше показатель вспышки, тем меньше легколетучих компонентов.
Среди эксплуатационных требований к спецжидкостям выделяют следующие, по качеству и степени готовности:
- Малый уровень давления насыщенного пара
- Химическая стабильность жидкости в ходе эксплуатации
- Термостойкость
- Низкий коэффициент растворяемости откачиваемых газов и паров
- Устойчивость к действию газов и паров
- Совместимость с материалами насосного оборудования
- Нетоксичность
- Безопасность в эксплуатации (негорючая, взрывобезопасная)
Все перечисленные требования вызваны конкретными рабочими условиями спецжидкости, ее вязкостью, точками вспышки-застывания, воспламенения, растворимость газов, давление пара и других.
Вакуумная жидкость. Виды
Вакуумная жидкость отвечает за то, что в технике образуется высокий вакуум за счет пониженного давления пара. Выделяют минеральные и синтетические жидкости.
Эти материалы, в зависимости от химического состава, делятся на:
- Жидкости для турбомолекулярных насосов
- Жидкости для бустерных и пароструйный диффузионных насосов
- Жидкости для механических вакуумных насосов с масляным уплотнением
Каждая вакуумная жидкость в зависимости от химического состава имеет собственные характеристики, удовлетворяющие конкретному типу оборудования.
Для надежной и безотказной работы вакуумного насоса нужно правильно выбрать рабочую жидкость. Выбор рабочей жидкости осуществляется исходя из условий применения и технических характеристик. Минеральные жидкости, как правило, получают при вакуумной дистилляции продуктов нефтепереработки.
По своей консистенции они являются неоднородными смесями углеводородов с разной молекулярной массой, отличающихся разной температурой кипения и малым давлением пара при нормальной температуре. Углеводороды состоят из предельных и непредельных парафинов, нафталинов и ароматических веществ (фенолов).
В ходе эксплуатации минеральных масел во время напуска спецжидкость начинает окисляться. При окислении формируются смолистые налеты на деталях паропровода. Ликвидировать такие отложения возможно лишь механическим способом. Именно от уровня чистоты насоса во многом зависит исходное время образования остаточного давления.
Синтетические жидкости для вакуумных насосов более дорогие по стоимости, но по своим физико-химическим свойствам и составу они превосходят минеральные жидкости. Они химически инертны и отличаются малым давлением насыщенного пара.
Кремнийорганические синтетические жидкости – это полисилоксановые (силиконовые) соединения, чьи молекулы состоят из чередующихся атомов кремния и кислорода с присоединенными углеводородными радикалами по свободным связям кремния. Такие жидкости характеризуются сильной термостойкостью и термоокислительную стабильность за счет прочной связи между кремнием и водородом. Одними из наиболее часто встречающихся являются силиконовые масла – полидиметилсилоксановые жидкости.
Вакуумные масла EFELE – идеальное решение для вакуумных насосов
На сегодняшний день одними из самых востребованных являются вакуумные масла EFELE.
EFELE SO-704 – однокомпонентная жидкость, изготовленная на основе полиметилфенилсилоксана. Она отлично работает даже в ультра-высоковакуумных насосах, которые применяют в электронике, металлургии и при производстве оборудования.
EFELE SO-705 производится на основе пентафенилтриметилтрисилоксана, т.е. содержит в составе большее количество фенильных групп. Это придает жидкости лучшую химическую и радиационную стойкость, а также работоспособность в еще более высоком вакууме.
Отличительной особенностью масел для вакуумных насосов EFELE SO-704 и EFELE 705 является длительный срок службы и устойчивость к разложению. Благодаря высокой химической стабильности эти материалы не загрязняют внутренние поверхности насосов и работают даже в условиях радиации.
Вакуумные жидкости EFELE характеризуются термической стабильностью, малыми потерями, увеличенным сроком службы, устойчивостью к окислению и гидролизу. Давление паров масел EFELE настолько низкое, что для получении требуемых параметров вакуума оборудование не нуждается в дополнительной установке или охлаждении улавливателей.
Термическая стабильность EFELE SO-704 обусловлена качествами базы этого масла – полиметилфенилсилоксана, вещества намного более термически стабильного, чем полидиметилсилоксан.
Вакуумная смазка EFELE SO-704 отлично зарекомендовала себя в диффузионных ультра-высоковакуумных насосах. Также продукт применяется в качестве трансмиссионного масла для различного инструмента и высокотемпературных ходовых механизмов.
EFELE SO-705 используется в металлургии (высоковакуумные печи; плавление, дегазация и спекание тугоплавких металлов), электронике (производство электронно-лучевых трубок, ламп), в полимерной промышленности (при нанесении защитных покрытий), а также в прочих сферах и отраслях.
