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Bewährte Praktiken für die Wartung Ihres Vakuumpumpsystems

Diffusion pump on an Ipsen TurboTreater vacuum furnace

Das Herz eines jeden Vakuumofens ist das Pumpsystem, und es ist genauso wichtig wie das Herz des menschlichen Körpers. Um die beste Leistung aus Ihrem Vakuumofen herauszuholen, haben wir hat die folgenden Informationen über die Grundlagen von Pumpsystemen, häufige Probleme und bewährte Verfahren zusammengestellt.

Grundlagen des Pumpensystems

Vakuumofensysteme verwenden verschiedene Arten von Pumpsystemkombinationen, um den atmosphärischen Druck aus der Vakuumkammer auf die für bestimmte Prozesse erforderlichen Werte zu evakuieren. Da das Herzstück des Ofens das Vakuumsystem ist, ist es wichtig, das Pumpsystem gemäß den Angaben in der Betriebsanleitung zu warten und dabei alle besonderen Vorkehrungen zu berücksichtigen, die die Art des durchgeführten Prozesses erfordern könnte.

Jedes Vakuumpumpsystem besteht in der Regel aus drei Teilsystemen: der Vorvakuumpumpe, der Vakuumerhöhungspumpe und die Diffusionspumpe. Mechanische Pumpen und Gebläse, die oft als Vorpumpen bezeichnet werden, werden während der anfänglichen Abpumpphase des Vakuumofens von atmosphärischem Druck auf ein vorgegebenes Druckniveau eingesetzt.

Eine Diffusionspumpe wird eingesetzt, um einen niedrigeren Systemdruck zu erreichen, als dies normalerweise mit einer mechanischen Pumpe und einer Druckerhöhungsanlage allein möglich ist. Die Diffusionspumpe kann nicht unabhängig arbeiten; sie benötigt eine Haltepumpe, die im Leerlauf gleichzeitig arbeitet, um den Innendruck der Diffusionspumpe zu reduzieren. Während des Betriebs der Diffusionspumpe ist das Ventil zur Haltepumpe isoliert, und die mechanische Pumpe und das Gebläse fungieren als Vorpumpe für die Diffusionspumpe.

Kunden, die keinen so niedrigen Systemdruck benötigen, können anstelle des dreistufigen Systems ein zweistufiges System verwenden. Das zweistufige System bringt das Druckniveau des Vakuumofens von Atmosphärendruck auf ein Druckniveau von 4,5 x 10-2 Torr im Gegensatz zu 8,0 x 10-6 Torr für einen Ofen mit einer Diffusionspumpe.

Bei der Entscheidung, welches System das richtige für Ihre Anlage ist, müssen Sie Druck, Gasvolumen und gewünschte Evakuierungsraten sowie Ihre spezifischen Vakuumofenanlagen und Prozessanforderungen berücksichtigen.

vacuum furnace pumping system

Wartung Ihres Vakuumpumpsystems: Häufige Probleme

Um ein effizientes Pumpsystem aufrechtzuerhalten, müssen Sie die häufigsten Probleme erkennen, die bei mechanischen und Diffusionspumpen auftreten können, und wissen, wie sie zu beheben sind.

Häufige Probleme mit mechanischen Pumpen

Ölverschmutzung ist das häufigste Problem bei mechanischen Pumpen. Dämpfe im gepumpten Gas vermischen sich oft mit Öl und können die Pumpleistung verringern. Um Verunreinigungen zu vermeiden, öffnen Sie ein Gasballastventil an der Pumpe, um Wasserdampf zu entfernen. Weitere häufige Probleme mit mechanischen Pumpen sind Schlammbildung, lockere Riemen, ein falscher Ölstand, verstopfte Ölleitungen, eine falsch eingestellte Öltemperatur und mit Partikeln beladenes Öl, das zu Ventilschäden führt.

Häufige Probleme mit Diffusionspumpen

Backstreaming ist eines der häufiger auftretenden Probleme mit Diffusionspumpen. Dieses Problem kann auftreten, wenn Sie den Ofen 24 Stunden lang kalt pumpen lassen oder wenn er aufgrund eines unzureichenden Kühlmittelflusses überhitzt. Wenn der Vakuumdruck weiter sinkt, versuchen die flüssigen Gasmoleküle, in Richtung des Vakuumbehälters zu strömen. Durch den Einsatz einer Kühlfalle wird die Fähigkeit des Öls, in den Ofen zurückzufließen, reduziert. Weitere häufige Probleme mit Diffusionspumpen sind Stromausfälle, zu hoher Druck in der Vorlaufleitung, verstopfte Ölrücklaufanschlüsse in der Kesselplatte, defekte Heizungen und hohe Leckraten im System während des Pumpvorgangs.

Feind Nummer eins - Wasserdampf

Wasserdampf ist der größte Feind bei der Vakuumwärmebehandlung. Wasserdampf kann sich negativ auf einen Prozess auswirken, daher ist es wichtig, vorbeugende Maßnahmen gegen die Absorption von Luft oder Wasser zu treffen. Die Erkennung von Lecks an allen Verbindungen, Schweißnähten, Dichtungen, Ventilen und Pumpen ist entscheidend für einen erfolgreichen Pump- und Ofenbetrieb. Begrenzen Sie die Zeit, in der der Ofenraum während des Be- und Entladevorgangs atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt ist. Die Verwendung von Stickstoff oder Argon zur Füllung Ihrer Ausrüstung hilft, die Auswirkungen von Feuchtigkeit zu minimieren und verhindert, dass Wasserdampf in der heißen Zone eingeschlossen wird.

Tägliche Checkliste für einen effektiven Pumpenbetrieb:

  • Kontrollieren Sie den Ölstand an allen Pumpen. Ein zu hoher oder zu niedriger Ölstand in der Diffusionspumpe kann Folgendes verursachen Backstreaming.
  • Prüfen Sie die Konsistenz des Öls. Trübes oder verfärbtes Öl kann auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit oder anderen Verunreinigungen hinweisen.
  • Stellen Sie sicher, dass die Betriebstemperatur der Vorvakuumpumpe bei 60 °C (140 °F) liegt.
  • Prüfen Sie die Wassertemperatur an der Diffusionspumpe. Der Wasserzulauf sollte höchstens 29 °C (85 °F) betragen. Der Wasserauslass sollte eine Temperatur von 52 °C (125 °F) oder weniger haben. Eine überhitzte Diffusionspumpe kann das Ergebnis von schlechtem Wasserfluss und Lecks im Pumpensystem sein.
  • Stellen Sie sicher, dass die Crossover-Einstellung an der Diffusionspumpe 60-80 Mikrometer beträgt.
  • Bei älteren Öfen ist darauf zu achten, dass das Vakuumniveau -28 bis -29 Zoll Quecksilber beträgt, wenn der Booster aktiviert wird. Bei neueren Öfen mit einem VFD wird der Booster bei atmosphärischem Druck aktiviert.

So wie die Gesundheit Ihres Körpers von der Pflege abhängt, die Sie ihm zuteil werden lassen, so spiegelt auch die Leistung Ihres Vakuumofensystems die Sorgfalt wider, die Sie in es investiert haben. Um ein reibungslos funktionierendes System mit minimalen Ausfallzeiten oder ungeplanten Wartungsarbeiten aufrechtzuerhalten, ist es wichtig zu wissen, was in das System einfließt und wie man es richtig pflegt. Behandeln Sie es richtig und es wird Sie richtig behandeln!

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