Вспомогательное оборудование криогенных установок
Грачев А.Б., Боярский М.Ю., Савинова Н.М.

§2. Схемы вакуумной откачки

Принципиальная схема откачки зависит от величины остаточного давления, которое допускается в вакуумируемом пространстве. В соответствии с этим условно выделяют системы с низким, средним, высоким и сверхвысоким вакуумом. Давления, характерные для каждой из этих систем, приведены в таблице 4-1. Несмотря на то, что пока нет установившегося подхода при классификации вакуумных систем, и выбор диапазонов изменения давления производится довольно условно, такая классификация позволяет отразить особенности, связанные с подбором оборудования - в основном насосов и вакууметров при разработке таких систем.

Таблица 4-1

№	Название систем	Давление
		Н/м2	мм.рт.ст.
1	Низковакуумные	1·105 ÷  13	760 ÷ 1·10-1
2	Средневакуумные	13 ÷ 1,3·10-3	1·10-1 ÷ 1·10-3
3	Высоковакуумные	1,3·10-3 ÷ 1,3·10-5	1·10-3  ÷ 1·10-7
4	Сверхвысоковакуумные	<1,3·10-5	<1·10-7

Рисунок 17. Схема высоковакуумной откачки

Рассмотрим для примера схему высоковакуумной откачки, показанную на рис. 17. Система откачки, кроме вакуумируемого объекта 1, включает форвакуумный насос или насос предварительного разрежения 2, высоковакуумный насос 3, охлаждаемую ловушку 4 и вентили 5, 6. В связи с тем, что каждый тип вакуумных насосов может работать. только в ограниченной области давлений, откачку объекта производят в несколько этапов, на каждом из которых применяются насосы разных типов.

Например, высокий вакуум, которому соответствуют давления р < 1·10^-2 Н/м², может быть получен при использовании двух насосов - высоковакуумного, который может работать только при давлении на выходе р < 1 Н/м², и форвакуумного насоса, который создает предварительное разрежение для высоковакуумного насоса и обеспечивает давление на выходе, равное атмосферному.

Особенности работы различных насосов описаны ниже. Ловушка, обычно охлаждаемая азотом, устанавливается между объектом и высоковакуумным насосом. Она предотвращает попадание в насос паров примесей, которые могут находиться в откачиваемом объекте, и паров масла из насоса в откачиваемый объект. Простейшая ловушка представляет собой охлаждаемый отрезок трубопровода. Чаще всего применяют ловушки, в которых происходит изменение направления потока газа, что способствует удержанию частиц льда в ловушке. Вакуумные вентили 5, 6 позволяют подключать насос 3 после того, как посредством насоса 2 в системе будет достигнуто давление p < 1,0 Н/м², при котором работоспособен насос высокого вакуума. Система откачки включает также приборы для измерения вакуума [7] и в случае необходимости течеискатели - для обнаружения неплотностей в период отладки системы.

Следующая страница: 4.3. Классификации вакуумных насосов и их параметры