96 2. Холодкова, Н.В. Техника высокого вакуума: Лабор- таторный практикум / Н.В. Холодкова, И.В. Холодков. ‒ ГОУВПО Ивановский государственный химико- технологический университет, 2007. УДК 621.5 Мартысевич Н.О. ВАКУУМНЫЕ ЛОВУШКИ БНТУ, г. Минск Научный руководитель: Иванов И.А. Работа вакуумных насосов сопровождается рядом неже- лательных явлений: проникновение паров рабочих жидко- стей из насоса в откачиваемый объект; загрязнение насоса откачиваемыми веществами с высоким давлением насыщен- ных паров; потеря рабочей жидкости через выхлопной па- трубок; утечка откачиваемого газа. Для ограничения этих явлений служит специальное вакуумное оборудование: ло- вушки, влагопоглотители, натекатели, конденсаторы, филь- тры, уплотнители и т.д. Вакуумными ловушками называются устройства, слу- жащие для предотвращения проникновения паров рабочих жидкостей вакуумных насосов в откачиваемый объем. Цель работы – изучить устройство и принцип работы наиболее широко используемых вакуумных ловушек. В зависимости от рабочего давления различают: 1) высоковакуумные ловушки, предназначены для улавливания паров из диффузионных и бустерных па- роструйных насосов при молекулярном течении пара; 2) форвакуумные ловушки для улавливания паров из форвакуумных насосов при вязкостном и переходном ре- жимах течения пара. По принципу действия вакуумные ловушки делятся на механические, низкотемпературные, сорбционные, термиче- ские и электрические. В технологическом вакуумном обору- довании наибольшее применение находят механические и конденсационные ловушки. 97 К ловушкам предъявляются два основных требования: 1) максимальное защитное действие в течение заданно- го срока службы; 2) минимальное сопротивление основному потоку от- качиваемого газа. Дополнительными требованиями являются возмож- ность регенерации рабочего элемента, надежность, про- стота, технологичность конструкции, удобство эксплуата- ции. Форвакуумные ловушки служат для защиты откачива- емой системы от проникновения паров масла и продуктов его разложения из форвакуумных насосов в откачиваемую систему. Механические ловушки представляют собой устрой- ства, препятствующие прямому пролету паров рабочей жидкости из насоса в откачиваемый объект. Защитный элемент ловушки обычно выполняется из пористого мате- риала (стекла, стекловолокнистых материалов, пористой меди и нержавеющей стали) с размерами ячеек не более 0,1 мкм. Габаритные размеры ловушек зависят от удель- ной проводимости пористых материалов. Поглощение па- ров масла осуществляется адсорбцией на стенках капил- лярных каналов. Срок службы пористых элементов со- ставляет несколько сотен часов, после чего он должен быть заменен новым. Для повторного использования от- работавший элемент очищается продувкой атмосферным воздухом и нагревом до температуры около 500 оС. Пери- од непрерывной работы ловушки можно увеличить добав- лением в пористые элементы адсорбционных материалов: активированных углей, цеолитов, активного оксида алю- миния и др. В адсорбционных ловушках удаление поглощенных в ра- бочем элементе масла и воды осуществляют путем его нагрева до температуры 300‒500 оС нагревателем. Ловушки с адсорбентом нельзя подвергать воздействию атмосферного воздуха, так как они могут поглотить большое количество 98 атмосферной воды, которая затем будет выделяться во время работы насоса. В ионных ловушках используют тлеющий холодный разряд. Разряд горит при напряжении на аноде около 3 кВт и наличии осевого магнитного поля, создаваемого внешними магнитами. Такая ловушка уменьшает парци- альное давление паров масла в 10‒100 раз. В сорбционной ловушке установлен сменный пакет со слоями из различных сорбентов. Принцип действия низкотемпературных форвакуумных ловушек основан на конденсации паров масла и продуктов его разложения на поверхностях ловушек, охлажденных до низких температур. Ловушки устанавливают на впуск- ном патрубке форвакуумного насоса. Установка азотной ловушки над форвакуумным масля- ным насосом позволяет получить предельное остаточное давление 2·10-3 Па. Ловушки могут работать не менее 15 ч без доливки жидкого азота в диапазоне давлений 105‒10-2 Па. Высоковакуумные ловушки. Предельное давление вы- соковакуумных насосов обусловлено обратным потоком паров рабочей жидкости из насоса в откачиваемый объект. Для его уменьшения на пути обратного потока устанавли- вают ловушки, которые по принципу действия можно раз- делить на конденсирующие, диссоциирующие и сорбиру- ющие. Простейшей конденсирующей ловушкой, служащей для уменьшения проникновения паров рабочей жидкости из паромасляных насосов, является колпачковый маслоот- ражатель. Он представляет собой колпачок, устанавлива- емый над верхним соплом паромасляного насоса и охла- ждаемый водой. Отражатель позволяет в 20‒30 раз уменьшить обратный поток паров рабочей жидкости из паромасляных насосов, не снижая практически быстроты действия насоса. 99 К оптически непрозрачным механическим ловушкам от- носят устройства, действие которых основано на том, что молекулы рабочей жидкости, поступающие из любой точки насоса, не могут проникнуть в откачиваемую систему без со- ударения с элементами улавливающего устройства. Для наиболее полной защиты откачиваемой системы от паров ра- бочей жидкости пароструйных насосов служат низкотемпера- турные ловушки, применение которых в хорошо дегазиро- ванной системе для паромасляных диффузионных насосов позволяет получать остаточное давление 10-8 Па и для парор- тутных насосов 10-10 Па. Для паромасляных диффузионных насосов в зависимости от требований, предъявляемых к оста- точному давлению и составу остаточных газов, применяют ловушки, охлаждаемые до температур от 243 до 77 К. Таким образом, использование вакуумных ловушек позволяет существенно уменьшить загрязнение техноло- гических камер. Выбор типа ловушки зависит от типа ис- пользуемого вакуумного насоса. УДК 621.793 Мисник И.В. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ TiN ВАКУУМНО- ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯХ ИЗ СТЕКЛА БНТУ, г. Минск Научный руководитель: Комаровская В.М. Одной из главных задач современной науки и техники по-прежнему остается проблема экономии материальных, трудовых и энергетических ресурсов. В настоящее время одним из путей решения данной проблемы является повы- шение износостойкости рабочих поверхностей, так как в большинстве случаев выход изделий из строя обусловлен износом. Согласно [1] износостойкость – это свойство мате- риала оказывать сопротивление изнашиванию в определен- ных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной