LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor VákuumTECHNIKAi LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor 1. DIFFÚZIÓS SZIVATTYÚ ALKATRÉSZEINEK MEGISMERÉSE ÉS A SZIVATTYÚ ÖSSZESZERELÉSE TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feladatokra"

1.1 A DIFFÚZIÓS SZIVATTYÚ MŰKÖDÉSE A diffúziós szivattyú a hajtóközeges vákuumszivattyúkhoz tartozik, amelyekben nagy sebességű gőzárammal történő ütközések kényszerítik az elszívandó gázmolekulákat az ürítő oldal felé. A hajtóközeg a hengeres szivattyúház fenekén ( 1.2.1. ábra ), fűtőtest felett helyezkedik el, a keletkező gőz a középen található csőrendszeren keresztül jut a gyűrűs fúvókákhoz. A fúvókákon közel hangsebességgel kiáramlik és kúp alakú gőzfüggönyt hoz létre. Ebbe a gőzfüggönybe diffundálnak be az elszívandó tér gázmolekulái. A gőzfüggönyben történő ütközések a gázmolekulákat lefelé irányuló mozgásra kényszerítik. A kiáramló gőzsugár a vízzel hűtött hengeres falon kondenzálódik, és visszafolyik a szivattyúház fenekére, ahol a gőzsugár által elszívott gázokat az elővákuum-szivattyú eltávolítja. Működési nyomástartománya: < 10-10 – 10-3 (10-1) mbar. A 10-1 mbar érték a szivattyú kipufogó oldalán megkívánt nyomás még megengedhető legnagyobb értékét jelenti. Csak a molekuláris áramlások tartományában (tehát ~ 10-3 mbar alatt) működik!

1.2. A DIFFÚZIÓS SZIVATTYÚ FELÉPÍTÉSE fűtőtest barázdált fenéklemez (frakcionáló) fúvóka rendszer I. fúvókás (ejektoros) fokozat II. szívó fokozat III. szívó fokozat IV. szívó fokozat nagyvákuum olajcsapda (vízzel hűtött peremben) Olaj- ellenőrző, betöltő nyílás 1.2.1.ábra. ATOMKI gyártmányú, 4 fokozatú, 600 liter/s szívósebességű diffúziós szivattyú.

1.3. A DIFFÚZIÓS SZIVATTYÚ ALKATRÉSZEI Elővákuum olajgőz-csapda Nagyvákuum oajgőz-csapda 1.3.2. ábra. Diffúziós szivattyú felülnézete 1.3.1. ábra. Diffúziós szivattyú fényképe. 1.3.3. ábra. Szivattyú felülnézete csapda nélkül.

1.3.4. ábra. Szivattyú belseje fúvóka-rendszer nélkül. Elővákuum csatlakozó nyílása. Barázdált fenéklemez. Fúvóka rendszert tartó rúd helye. Olaj befolyó nyílás. Fúvóka rendszert tájoló csap. A legfelső fokozatot gőzzel ellátó gőzvezető cső tájoló csapja. 1.3.5. ábra. Szétszerelt fúvóka rendszer.

A fúvóka rendszer legfelső fokozatát határoló hideg sapka A fúvóka rendszer legfelső fokozatát határoló hideg sapka. Az olaj-visszaáramlást csökkenti. 1.3.6. ábra. Nagyvákuum olajcsapda alulnézete. Az olajcsapda alkatrészeit összetartó csavar 1.3.7. ábra Elővákuum olajcsapda.

Fúvókás (ejektoros fokozat) Gőzterelő Olajgőz kiáramló nyílásai. 1.3.8. ábra. A fúvókarendszer első (ejektoros) és második szívó fokozata, annak alul- és felül- nézete.

1.3.9. ábra. A legfelső fokozatot gőzzel ellátó gőzvezető cső. 1.3.10. ábra. A fúvókarendszer 3. fokozata.

Legfelső fokozat fúvókája. Legfelső fokozat gőzterelője A legfelső fokozatot lezáró sapka 1.3.11. ábra. Legfelső, 4. fokozat alkatrészei.

1.4. A DIFFÚZIÓS SZIVATTYÚ ÖSSZESZERELÉSE A szivattyú összeszerelését gumi- vagy cérnakesztyűben végezzük, hogy elkerüljük az alkatrészek szennyeződését. Csavarjuk be a fúvókarendszert tartó rudat a fenéklemezen lévő csavarnyílásba! (1.4.1. és 1.4.2 ábra) Helyezzük be a fúvókarendszer elemeit a szivattyúházba az 1.4.3. ábrán látható sorrendben! 1.4.1. ábra. Csavarnyílás a fenéklemezen a fúvókarendszert tartó rúd részére. 1.4.2. ábra. Fúvókarendszert tartó rúd (a bemarás a bezárt tér leszívhatóságát segíti elő).

1.4.3. ábra. Fúvókarendszer összeszerelésének lépései. 2. 3. 4. 5. 6.

1.4.4. ábra. Összeszerelt fúvókarendszer a legfelső fokozat lezáró sapkája nélkül. 3. Csavarjuk rá a lezáró sapkát a fúvókarendszert tartó rúd végére és nem túl nagy erővel rögzítsük! 4. Rakjuk a helyére a nagyvákuum olajgőzcsapdát az 1.3.1. - 1.3.2. ábrán látható módon!

1.4.6. ábra. Helytelenül összerakott csapda. 5. Szereljük össze az elővákuum olajgőz-csapdát a 1.4.5. ábrán látható módon! 1.4.5. ábra. Elővákuum olajgőz-csapda szétszedett és összeszerelt állapotban. 1.4.6. ábra. Helytelenül összerakott csapda. 1.4.7. ábra. Helyesen összerakott csapda (nem átlátszó).

6. Helyezzük be az elővákuum olajgőz-csapdát az elővákuum csonkba az 1 6. Helyezzük be az elővákuum olajgőz-csapdát az elővákuum csonkba az 1.4.8. ábrán látható módon és ütközésig toljuk a helyére! A csapda teteje a perem síkjával egy vonalba esik (1.3.2. ábra). 1.5. A GYAKORLAT MENETE: A gyakorlatvezető által előkészített diffúziós szivattyút szereljük szét! Vizsgáljuk meg alkatrészeit! A mellékelt leírás alapján szereljük össze a diffúziós szivattyút! 1.4.8. ábra. Elővákuum olajgőz-csapda behelyezése az elővákuum csonkba.