Н. В. Техника высокого вакуума: Лабор- таторный практикум

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 
о
С. 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 
о
С 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 10
5
‒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.