Турбомолекулярные насосы CBVAC JFB: исполнения и технические параметры
Серия CBVAC JFB включает молекулярные насосы для высокого и сверхвысокого вакуума с различными фланцами, контроллерами и схемами впуска. Предельное давление, быстрота откачки и требования к интеграции зависят от точного исполнения. JFB-63/81, JFB-63/81M и многопортовый JFB-63/81MJ нельзя объединять в одну строку характеристик. Например, у стандартного JFB-63/81 фланец KF40 уменьшает быстроту откачки относительно LF63 и CF63.
Назначение и область применения
Насосы серии JFB применяются в промышленном вакуумном напылении PVD/CVD, на линиях жидкокристаллических панелей, в оптических установках, масс-спектрометрии, высокоэнергетической физике, установках контроля герметичности, медицинской и биоинженерной аппаратуре. Конструктивно обеспечиваются быстрый запуск, широкий рабочий диапазон, низкое энергопотребление, стабильность параметров и высокая чистота вакуума благодаря отсутствию масла в откачиваемом тракте.
Конструкция и особенности
В каталоге стандартный JFB-63/81 обозначен как насос с керамическими шариковыми подшипниками и пластичной смазкой. Для JFB-63/81M(J) производитель отдельно указывает сочетание магнитной опоры и прецизионного керамического подшипника. Тип опоры и смазки следует выбирать по точному обозначению насоса, а не переносить на него конструкцию соседнего исполнения.
В линейке доступны насосы с интегрированным контроллером (компактная интеграция в оборудование) и с выносным контроллером (гибкая компоновка, шкафной монтаж). Предусмотрено регулирование частоты вращения, штатные интерфейсы DB-15 и RS485, а также режимы аварийной защиты по току, напряжению и перегреву.
Воздушное или водяное охлаждение и допустимая ориентация определяются моделью. Для JFB-100/301 и JFB-160/401 каталог допускает произвольный угол установки. Для JFB-400/4201 требуется вертикальная установка с отклонением не более ±5° и водяное охлаждение. Значения вибрации также относятся к конкретной модели, а не ко всей серии.
Типовые вакуумные параметры
| Модельный диапазон | Быстрота действия, N2 | Быстрота действия, He | Предельное давление (ISO-K) | Предельное давление (CF) | Рекомендуемый форвакуумный насос |
|---|---|---|---|---|---|
| JFB-63/81: LF63 / CF63 / KF40 | 85 / 85 / 38 л/с | 55 / 55 / 35 л/с | <8×10⁻⁶ Па (LF63; KF40) | <8×10⁻⁷ Па (CF63) | 0,5–2 л/с |
| DN100 JFB-100/251 | ≈250 л/с | ≈200 л/с | <5×10−6 Па | <5×10−7 Па | 1–4 л/с |
| DN100/160 JFB-100/301; JFB-160/401 | ≈300 л/с; ≈460 л/с | ≈230 л/с; ≈380 л/с | Менее 5×10⁻⁶ Па | Менее 5×10⁻⁷ Па | 2–6 л/с; 3–8 л/с |
| DN160 JFB-160/701 | ≈650 л/с | ≈550 л/с | <5×10−6 Па | <5×10−7 Па | 4–10 л/с |
| DN200 JFB-200/1401 | ≈1350 л/с | ≈1200 л/с | <5×10−6 Па | <5×10−7 Па | 8–16 л/с |
| DN250 JFB-250/2201 | ≈2050 л/с | ≈1800 л/с | <5×10−6 Па | <5×10−7 Па | 16–24 л/с |
| DN400 JFB-400/4201 | ≈4200 л/с | ≈3000 л/с | <2×10−6 Па (ISO-K) | — | 30–70 л/с |
Фланцевые исполнения и присоединения
Впускные фланцы — ISO-K (LF) или CF в зависимости от модели и требований к предельному давлению. Выпускные фланцы — ISO-KF DN16/25/40 по типоразмеру. Для ряда моделей предусмотрены варианты с двойным впуском (Double Flow Ports) для параллельной откачки основной камеры и ответвления с малым расходом; при этом на основном канале сохраняется номинальная быстрота действия.
Контроллеры и электрика
| Группа моделей | Контроллер | Питание контроллера | Номинальная скорость ротора | Время разгона / торможения | Связь и управление |
|---|---|---|---|---|---|
| JFB-63/81 (без M/MJ) | JFB-I | 24 В постоянного тока ±5 % | 75000 об/мин | ≤2,5 мин / ≤3,5 мин | RS485, Modbus RTU |
| DN100 JFB-100/251 | JFB-II-G3 (интегр.) или JFD-II (выносной) | 24 VDC ±2 % или 220 VAC | ≈54 000 об/мин | ≈3 мин / ≈3,5 мин | RS485 (Modbus RTU) |
| DN100/160 JFB-100/301; JFB-160/401 | JFB-II (интегр.) или JFD-II (выносной) | 48 VDC ±2 % или 220 VAC | 48300 об/мин для обеих моделей | ≤5 мин / — | RS485 (Modbus RTU) |
| DN160/200/250/400 JFB-160/701…JFB-400/4201 | JFB-III / JFB-VI (интегр. или 2U/4U выносной) | 220 VAC ±10 %, 50/60 Гц | ≈36 000; 30 000; 24 000; 18 000 об/мин | ≈5–20 мин / ≈5–30 мин | кнопки, DB-15, RS485 |
Охлаждение и тепловые режимы
Требования к воде различаются по модели. Для JFB-100/301 и JFB-160/401 каталог указывает температуру 15–25 °C, расход не менее 1 л/мин, давление 0,15 МПа и pH 6–8; вода должна быть чистой и без смазочных загрязнений. Для JFB-400/4201 указаны температура воды не выше 20 °C, расход не менее 3 л/мин, давление 0,15 МПа и диаметр трубки 10 мм. Режимы охлаждения и прогрева выбирают по документации конкретного исполнения.
Варианты и специальные исполнения
Модели с индексами М и JFB-63/81J имеют множественные входные порты, что удобно для подключения вспомогательных объёмов и щупов. Для DN100 доступны исполнения с промежуточной ступенью KF25 на входе ответвления. Для DN160…DN400 доступны интегрированные и разнесённые контроллеры, а также комплекты продувки и водяного охлаждения.
Для процессов с влагой и низкой коррозионной активностью рекомендуется опциональная азотная продувка, которая уменьшает конденсацию и повышает стойкость к загрязнениям.
Рекомендации по интеграции
Подбор форвакуумного насоса выполняется по газовой нагрузке и типоразмеру JFB; ориентировочные значения приведены в таблицах.
Для достижения нижних предельных давлений рекомендуется использовать фланцы CF, минимизировать перепады высот и повороты на входе, исключать паразитные утечки и обратные потоки, предусматривать дросселирование/байпас для мягкой продувки камер, а также контролировать допустимые выходные давления согласно паспортным критическим значениям.
Для чистых зон следует применять виброразвязки и гибкие подводы; электромагнитные поля на месте установки не должны превышать 3 мТл по радиусу и 5 мТл по оси без специальных мер экранирования.
Комплектность и сервис
Поставляются базовые насосы в воздушно-охлаждаемом исполнении, комплекты водяного охлаждения, узлы продувки, выносные контроллеры 2U/4U, кабели и переходники фланцев ISO-K/CF/KF. На базе лаборатории Leaklab организованы поставка, ввод в эксплуатацию, регламентное обслуживание, диагностика и ремонт насосов серии JFB, включая замену подшипниковых узлов, балансировку роторов и восстановление параметров.
Краткое сравнение ключевых моделей
| Модель | DN | QN2, л/с | pпред, Па | Контроллер | Охлаждение |
|---|---|---|---|---|---|
| JFB-63/81 | 63 (LF/CF); KF40 | 85 (LF/CF); 38 (KF40) | <8×10⁻⁷ Па (CF63) | JFB-I | Воздух / вода; естественная конвекция при 0–30 °C без нагрузки |
| JFB-100/251 | 100 | ≈250 | до 5×10−7 (CF) | JFB-II-G3 / JFD-II | воздух / вода |
| JFB-160/401 | 160 | ≈460 | до 5×10−7 (CF) | JFB-II / JFD-II | воздух / вода |
| JFB-160/701 | 160 | ≈650 | до 5×10−7 (CF) | JFB-III | воздух / вода |
| JFB-200/1401 | 200 | ≈1350 | до 5×10−7 (CF) | JFB-III | вода |
| JFB-250/2201 | 250 | ≈2050 | до 5×10−7 (CF) | JFB-III | вода |
| JFB-400/4201 | 400 | ≈4200 | до 2×10−6 (ISO-K) | JFB-VI | вода |
Данные по быстроте действия приведены для азота; для гелия характерно снижение в пределах типовых значений для каждого типоразмера. Конечные показатели вакуума и ресурса зависят от герметичности системы, уровня вибраций, теплового режима и корректности подбора форвакуумного насоса.
Газовая нагрузка и форвакуум для JFB-160/701, JFB-200/1401 и JFB-250/2201
| Параметр | JFB-160/701 | JFB-200/1401 | JFB-250/2201 |
|---|---|---|---|
| Быстрота откачки N₂, л/с | 650 | 1350 | 2050 |
| Быстрота откачки He, л/с | 550 | 1200 | 1800 |
| Максимальное непрерывное давление на входе N₂ / He, Па | 2 / 1 | 2 / 1 | 2 / 1 |
| Максимальное непрерывное давление на выходе N₂ / He, Па | 300 / 200 | 300 / 200 | 200 / 100 |
| Критическое выходное давление N₂ / He, Па | 1000 / 500 | 1000 / 500 | 500 / 200 |
| Номинальная частота вращения, об/мин | 36000 ±0,1 % | 30000 ±0,1 % | 24000 ±0,1 % |
Максимальное непрерывное выходное давление и критическое выходное давление — разные параметры. Критическое значение не следует использовать как допустимый непрерывный режим. Значения для азота и гелия нельзя заменять одним общим пределом.
Для этих трёх моделей в каталоге указаны водяные режимы: температура воды 15–25 °C, давление 0,15 МПа и расход не менее 1,5 л/мин. Допустимая температура окружающей среды: 5–35 °C при воздушном охлаждении, 5–40 °C при водяном. При выборе исполнения учитывают газовую нагрузку и комплектацию охлаждения.
Источник: JFB Series Lubrication Molecular Pumps, физические страницы PDF 13, 14 и 16 (печатные развороты 21–28). Параметры относятся к указанным моделям, а не ко всей серии JFB.