扩散泵的结构示意图和工作原理

扩散泵的结构示意图和工作原理
当扩散泵油被电炉加热时，产生油蒸气沿着导流管经伞形喷嘴向下喷出。

因喷嘴外面有机械泵提供的真空（1~10-1Pa），故油蒸气流可喷出一长段距离，构成一个向出气口方向运动的射流。

射流最后碰上由冷却水冷却的泵壁凝结为液体流回蒸发器，即靠油的蒸发喷射凝结重复循环来实现抽气。

由进气口进入泵内的气体分子一旦落入蒸气流中便获得向下运动的动量向下飞去。

由于射流具有高流速（约200m/s），高的蒸气密度，且扩散泵油分子量大（300～500），故能有效地带走气体分子。

气体分子被带往出口处再由机械泵抽走。

油扩散泵故障处理
（1）扩散泵工作过程中冷却水必须保证畅通，停止加热后必须保证泵工作液已完全冷却后方可关闭冷却水。

（2）泵停止工作时，泵内应保持真空状态，以免泵油劣化。

（3）被抽气体应是干燥、无腐蚀、无灰尘的气体。

（4）泵如暂时不用，保管期间应保持真空状态，以免泵油污染和各零件腐蚀。

并将冷却水套内的剩水吹净。

保存场地的室温应在10℃～40℃之间。

（5）泵在正常运行时如突然出现性能变坏，应先检查加热器是否正常。

（6）泵在长期工作后，性能会逐渐变坏，应定期检修。

a. 泵油是否减少或氧化，按相应要求加油或更换处理。

b. 零件及泵腔先用航空汽油清洗，然后用丝绸蘸乙醚或丙酮进行擦洗，并置于80℃～100℃温度下烘干或用电吹风吹干。

c. 处理完后，按顺序进行装配，保持泵芯与泵底垂直与泵腔同心，各级喷嘴间隙要按原要求调整好。

关于扩散泵返油问题
通过咨询和了解，结合我公司油扩散泵实际问题,关于扩散泵返油问题，得出如下几点：
咨询了爱得华售后服务中心，他们认为扩散泵返油与如下问题有关：a、冷却水；
b、机器保养；
c、油质等。

扩散泵返油对抽气能力会有影响，与以前抽气能力作对比是否发生变化，前管压力是否与以前一致？如果确认这些都没有问题，则可判断没有返油。

如果返油，在泵口也可以看到有残留油污。

至于反油率，泵一生产出来就定了的，我们没有这个标准，也没有检测手段。

后来咨询了湘潭宏大真空设备有限公司黄总(我们的老交道)，他们也生产油扩散泵，他认为，首先检查冷却水温和流量是否正常，是否有冷阱。

扩散泵返油可以通过观察发现：a、泵口周围（提升阀板压盖范围以外）有较多油污；b、扩散泵提升阀板背面有较多油污。

如果泵口和阀板都没有油，则可以判断没有返油。

目前我们还没有具体检测返油率的方法。

同时还咨询穗诚真空设备有限公司等多家公司，得出的结论都大同小异。

通过以上情况可以总结：一般情况，扩散泵生产厂家在生产泵时都有返油率这项指标。

最早的测试返油率的方法是用锡箔纸采样称重法，因其不准确而改用测试罩采样、滴管收集法，这种方法精度太低，对于现有的低返油率扩散泵根本无法实施。

比较精确的方法应该用分压力测量和质谱分析法。

目前还没有专门用来测油蒸汽分压力的仪器。

质谱分析法其原理复杂，一般技术人员操作困难。

综上所述可以得出：到目前为止，还没有一种有效测量返油率的方法，根据目前扩散泵生产厂家和售后服务商的建议，可以通过观察泵口附近和阀板背面来判断是否返油，无须测量其返油率。

根据目前的情况，我们可以运用质谱分析法来测量真空室气体成分，也可以了解其含油情况。

油扩散泵的常见故障及原因
由于真空设备长期运转及其它一些因素的影响，扩散泵的性能可能会逐渐变坏，现将使用中经常出现的一些问题如述如下;
1)极限真空变低，原因：
a.系统中有渗漏；
b.系统太脏；
c.泵油污染；
e.冷却水不足；
f.过量或过冷的冷却水；
g.前级压力高；检查密封性能及前级管道是否有泄漏现象；
h.快冷管内有水。

2) 抽气较慢，原因：
a.加热功率低；
b.油量不足；
c.喷帽安装位置不当或受损。

3)进口压力波动，原因：
a.加热器输入功率不当；
b.油脱气；
c.扩散泵进口前面系统有渗漏。

4)工作腔污染大，原因：
a.前级压力高；
b.在高于10-1Pa压力下长期工作；
c.系统操作有误。

5) 返油率过大，原因：
a. 顶喷嘴帽松动，间隙过大；
德国博世真空泵机油更换顺序※点击照片可以将图片放大。

※加油完毕后运转一下泵，观察机油下降的程度。

特别是同时更换机油过滤器时更要注意油量。

※当心泵体及废油温度，以防止烫伤。

每次真空泵运行前注意泵油观察窗的油位状态及颜色，如果油变为黑色时应及时更换.罗茨泵第一次换油在运行500小时后，以后每3000小时换油；机械泵第一次换油在运行150小时后，以后每1000小时或3个月换油。

扩散泵油的返油过程示意图
扩散泵的油蒸汽并不完全是放射性地沿泵腔向下运动，由于随机的散射或带方向性的放射，从喷嘴喷出的蒸汽有部分分子也向真空泵泵口方向移动，这样就形成了返流；返流是扩散泵系统的主要污染！
因此，为了减少返流，在喷嘴和被抽系统之间通常加上合适的捕集装置；例如：加上水冷的捕集器，可以使返流降低50%，而同时泵的抽速也只是降低10%
左右,不幸的是，捕集返流的效率越高，对泵抽速的影响就会越大；例如：一个用水或液氮冷却的几乎可以完全捕集返流的装置，可能会使抽速降低30% ！。