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如何延长扩散泵的寿命?
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2023-01-16  阅读

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  【康沃真空网扩散是目前获得高真空的最广泛、最主要的工具之一。扩散泵的一个主要特点是皮实耐用,如果使用保养得当,可以正常工作很多年。在安捷伦举办的“寻找最长寿安捷伦扩散泵”活动中,我们发现了好多装机20年以上还在正常工作的的安捷伦(原Varian)扩散泵。结合安捷伦技术支持团队众多工程师的多年经验, 本文总结了安捷伦扩散泵使用时的一些比较容易忽略的注意事项,使用其它品牌扩散泵的用户也可以参考。

  一定要使用原厂泵油

  安捷伦扩散泵的喷塔、加热功率等是针对特种油品设计的,其抽速、极限真空等性能参数也都是在使用安捷伦官方油品时测试的,使用非安捷伦官方油品会影响我们对扩散泵的质量保证,也不利于安捷伦工程师进行故障排查,因为不同品牌或批次的第三方泵油组分可能会有较大的差异,可能会带来抽速/极限真空不够、结晶、焦化、返油等问题,严重时甚至会在不当操作时引发爆炸等危险。

  注意观察油位和油的颜色

  冷态/热态的时候分别应该接近但不要超过Cold Full/Hot Full的标线;油的颜色应该是无色或透明度很高的红棕色,当油的颜色变深、发黑时,要及时更换。

  如何延长扩散泵的寿命?

  如果工艺中会产生大量的粉尘,特别是放出的泵油中能观察到大量颗粒物时,扩散泵的油池内很可能会有大量的沉积物,这些沉积物将会对泵的正常工作产生严重影响,请在每次换油时清除这些沉积物并对扩散泵进行彻底的清洗。

  温度保护开关一定要接入控制系统

  安捷伦大部分型号的扩散泵都在泵体上设置了温度保护开关,当由于冷却不足、油位不够等原因造成扩散泵温度异常时,可以及时的给出信号。在设计控制系统时,一定要把温度保护开关(常闭的干接点)接入系统,并与扩散泵加热器的供电进行互锁,以保护扩散泵。

  加热器不要频繁通断电

  扩散泵是靠泵油持续大量的汽化所产生的油蒸气来工作的,泵油的汽化量和喷射动能,跟加热器功率成正比。扩散泵正常工作时的油温是油自身的物理特性(沸点)决定的, 泵应该持续工作在沸点温度下,若停止泵油的加热意味着扩散泵将很快失去气载能力,造成抽速下降和返油量增大;因此,切勿通过加热器频繁通断电来控制油温。另外,频繁通断电将使加热器忽冷忽热,会严重影响其寿命。

  注意监控加热器的状态

  当有某根加热器烧坏时,可能会出现抽速、真空度下降,返油等问题,需要注意监控扩散泵加热器的工作状态(电流/功率),以便及时发现异常。

      如何延长扩散泵的寿命?

  更换加热器时,务必使用安捷伦原厂相同功率和额定电压的加热器。安装加热器时,加热器与泵底板必须紧密贴合,如果两者之间产生间隙,会造成加热器导热不良,局部温度过高,严重影响加热器的寿命。有些型号的扩散泵加热器设计了一次性的弹性压板(Crush plate),它在压紧时会产生永久变形并与加热器紧密贴合,使加热器的温度更均匀寿命更久,这些型号的扩散泵在更换加热器时,压板也要同时更换。

  冷却水,流量比压力更重要

  大型扩散泵的泵壁一般采用冷却水来进行冷却,许多客户会监控冷却水的进水压力,然而,当冷却盘管发生堵塞或部分堵塞时,即使进水压力不发生变化,冷却效果也会受到影响,而只要保证冷却水的流量,冷却水压力的变化对冷却效果的影响不大;因此,监测冷却水的流量比监测其压力更重要。另外,冷却水的连接方式,与某些设备的下进上出不同,扩散泵的冷却水是进气口处进,排气口处出,一定要按照说明书上的图示来接。

  如何延长扩散泵的寿命?

  减少返油,以下几点也很关键

  使用安捷伦扩散泵 扩散泵工作的压力越高,返油越严重。安捷伦扩散泵在刚刚开启高阀时(几帕到零点零几帕)的抽速较大,会大幅减少该压力段的抽气时间,从而减少总返油量。

  切勿让扩散泵处理超过其最大排气量的气载 每个扩散泵都有一个最大气载的参数,扩散泵工作时处理的总气载不可以超过该数值,否则将出现严重的返油。

  高阀开启压力有讲究 在高阀开启的瞬间,原来由粗抽泵处理的气载将会切换至扩散泵处理,假设高阀在系统气载等于扩散泵最大气载时开启,通过公式Q=P*S就可以计算出开启压力;可以看出,使用的粗抽泵抽速越大,越需要在更低的压力开启扩散泵。

  排气阀门间歇关闭要不得当前级泵切换至腔体粗抽,或者系统处于待机状态时,不要直接关闭扩散泵排气口的阀门,最好使用维持泵持续对扩散泵排气口进行抽气,保持其压力低于扩散泵可承受的最大排气压力(一般为几十帕)。

  增配加强型的冷帽 当需要更低的返油率时,可以增配加强型的冷帽。安捷伦提供可内置于扩散泵的加强型冷帽,可以使返油率减少90%以上,并且不增加泵的高度。

  原厂上门保养服务

  安捷伦真空提供各型号安捷伦扩散泵的上门保养服务,可以在客户现场进行扩散泵的故障排查、拆解、清洗、重新安装、换油等操作,并可以根据不同客户的具体要求订制年度保养协议,最大化的减少客户因为扩散泵故障造成的停机损失。