冷凝泵的結構原理和故障分析
發布時間：2015年09月10日 09:59 閱讀：9685
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澤德
隨著真空技術的發展，
冷凝泵在真空方面的應用越來越廣泛，由于它在使用過程中比較潔凈，性能穩定，在半導體、太陽能制造等方面具有明顯優勢，因此在這些領域里大都采用冷凝泵作為真空發牛裝置。
冷凝泵又叫低溫泵或冷泵。作為一個獨立的結構單元，采用外部冷卻循環水實現熱交換。冷泵驅動組件包括馬達、傳動機構、冷頭、活塞環等零件。冷凝泵在壓縮機的作用下產生一級制冷區和二級制冷區兩個溫度制冷區。
冷泵在使用過程中隨著時間的增加，如冷頭發出”咔嚓、咔嚓”的異常聲音；冷泵溫度達不到正常的工作溫度；冷泵抽真空速度慢等各種常見的問題就相繼出現。
1.冷頭發出異常聲音。冷泵使用一段時間后這種情況會出現，主要原因是冷頭部分受到污染。正常情況下冷頭部位是清潔且無雜質，運行過程中聲音節奏感強，人體感覺比較舒適。而出現“咔嚓”異常聲音的說明冷頭里面含有水氣、空氣等，在較低溫度下結冰產生摩擦所致。當這種問題出現時，首先查看冷泵工作情況。如果冷泵是再生后運行了很長的時間，一般來說通過對冷泵進行再生可眥消除這種故障，否則需要對冷頭進行維護。
2.冷泵達不到正常溫度。泵正常工作時的溫度為10K，如果達不到這個數值，則說明冷泵、壓縮機存在問題，根據我們日常經驗，可能出現問題的地方有：
(1)壓縮機的He壓力減少。壓縮機經過長期運轉后，由于各接頭之間的松動，導致部分氯氣泄漏．同時由于在對冷泵、壓縮機進行維護時拆卸管道導致的氯氣損失，均會產生壓力下降。我們可以查看壓縮機氦氣壓力表，如果壓力表的指針在上面兩個數值范圍內波動則認為正常，否則需要補充氦氣。為了避免氦氣的泄漏對壓縮機制冷能力的影響，應避免對He管路進行頻繁拆裝和He壓力的檢查。
(2)壓縮機冷卻水的溫度和流量。冷卻水的溫度較高，流量較小，則不能對壓縮機產生的熱量有效帶走。可以通過壓縮機冷卻水流量計查看冷卻水的流量，前級監控查看冷卻水的溫度，冷卻水的溫度般在15℃，高于此值時別需要動力提供支持。從我們工作情況來看壓縮機冷水管的墻塞是導致冷泵溫度達不到10K的主要原因之一。
(3)吸附桶狀態。從壓縮機出來的He均要經過吸附桶進行過濾。來阻止He中雜質及污染物進入冷泵驅動件中，使用時間長了He就會產生堵塞。輕微堵塞時，冷泵溫度可以壓到20K左右，重度堵塞時冷泵溫度只能壓到100K左右，嚴重者將導致壓縮機開不起來，一般來說它的使用壽命2-3年，因此要制定周期的維護計劃，消除因吸附桶而引起冷泵狀態差。
(4)密封元件的狀態。冷泵的制冷是靠He膨脹吸熱來實現，因此各個密封件的狀態就顯得尤為重要。密封元件長時間運行后效果變差，因此需要定期進行維護和更換以便保證冷泵狀態。
3.冷泵抽真空速度慢。冷泵工作狀態主要參數有：工作溫度、極限真空、冷泵抽速等。根據日常經驗產生此問題的原因可能為壓縮機、冷泵或者動力供給。動力供給是最容易確認的，只要動力提供的冷卻循環水溫度、流量滿。足要求動力方面就沒有問題。關于壓縮機的維護，實際上我們能夠維護的也就是吸附桶更換和He的補充及提純，只要這兩樣做好了壓縮機的問題基本上是正常的。
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