РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ ВАКУУМНОГО НАСОСА Российский патент 1994 года по МПК F04F9/02 

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к области органических вакуумных жидкостей, имеющих универсальное применение. Они могут быть использованы для создания вакуума в механических и диффузионных насосах, которые работают в агрессивных средах или под воздействием радиации, при вакуумировании установок в металлургической, электронной промышленности, приборостроении, атомной энергетики и других отраслях.

В настоящее время имеется существенная потребность в вакуумных маслах, обладающих повышенной стойкостью к действию агрессивной среды (хлора, галоидсодержащих углеводородов, фосфина и др. ) и радиации.

Основным критерием при предварительном отборе синтетических углеводородных масел должны стать результаты их испытаний на продолжительность работы в агрессивных средах или в условиях радиационного воздействия.

Продолжительное воздействие агрессивной среды или радиации на вакуумную рабочую жидкость приводит к образованию смолистых продуктов, которые существенно изменяют вязкость и рабочие характеристики жидкости, ухудшают теплопередачу в вакуумных насосах и тем самым существенно сокращают срок службы вакуумной рабочей жидкости. Смолистые соединения могут быть также причиной образования коррозионных очагов на металлических поверхностях, особенно при попадании в масляную систему влаги, что ухудшает работу насоса. Поэтому к вакуумным рабочим жидкостям, используемым в агрессивной среде, предъявляются повышенные требования.

В настоящее время в механических насосах для откачки таких агрессивных сред, как хлор, галоидуглеводороды и др. , на практике в основном применяют минеральные масла типа ВМ-1, ВМ-4 и др.

К недостаткам этих масел следует отнести их очень малую стойкость к действию агрессивной среды и связанный с этим незначительный срок работы в агрессивной среде, не превышающий 10-12 дней.

Известно использование для создания высокого вакуума (10^-10 мм рт. ст. ) в диффузионных насосах полифиниловых эфиров. Однако из-за высокой вязкости 128-135 сст (50^оС) они не могут быть использованы для других типов насосов, например, механических, так как для механических насосов используются рабочие жидкости со значительно меньшей вязкостью 35-40 сст (50^о). Это ограничивает применение полифиниловых эфиров на постах откачки с использованием насосов разного типа. Кроме того полифиниловые эфиры не пригодны для работы в агрессивных средах (хлор, бром и т. д. ), так как они легко вступают в химические реакции с откачиваемой средой.

Известно использование перфторуглеродов в качестве вакуумной рабочей жидкости диффузионных насосов для откачки таких агрессивных сред, как фтор, фтористый водород и др. К существенным недостаткам перфторуглеродных масле следует отнести и их высокую коррозионную агрессивность по отношению к металлам, особенно к нержавеющей стали, что отрицательно сказывается на долговечность насоса.

Целью настоящего изобретения является расширение области применения за счет возможности эксплуатации рабочей жидкости в условиях агрессивной среды или радиационного воздействия.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в жидкость, содержащую моно- и/или полиаклкилдифенилы, вводят моно- и/или полиалкил нафталины, содержащие 6-40 атомов углерода в алкильной цепи, причем моно- и/или полиалкилдифенилы составляют 1-12% и содержат 10-30 атомов углерода в алкильной цепи.

Такая жидкость обладает высокой температурой кипения и вспышки, низкой упругостью паров, позволяет достичь в механических и диффузионных насосах высокий вакуум под воздействием агрессивных сред или радиации, что существенно отличает ее от известных рабочих жидкостей.

Положительный эффект достигается благодаря значительному увеличению срока службы вакуумной рабочей жидкости в агрессивной среде или под действием радиации, исключению коррозионных явлений в насосах, улучшению экологической среды и т. д. Рабочая жидкость обладает высокой температурой кипения 450-500^оС и вспышки до 350^оС, низкой упругостью паров 10^-8-10^-12 мм рт. ст. , не имеет запаха, нетоксична, позволяет создавать высокий вакуум в системе при откачке таких агрессивных сред как хлор, галоидсодержащие углеводороды, фосфин и др. , некоррозийна, обеспечивает продолжительную бесперебойную работу механических и диффузионных насосов в условиях воздействия радиации.

Введение в состав рабочей жидкости моно- и/или полиалкилнафталинов, содержащих 6-40 атомов углерода в алкильной цепи, а также 1-12% моно- и/или полиалкилдифенилов, содержащих 10-30 атомов углерода в алкильной цепи позволяет получить степень разрежения от 10^-8 до 10^-10 мм рт. ст. в условиях откачки агрессивных сред как хлор, смесь хлора и четыреххлористого углерода, фосфина и др. , а также при воздействии радиации. При этом устойчивость предлагаемой рабочей жидкости, а, следовательно, продолжительность работы в условиях агрессивной среды в несколько раз выше по сравнению с используемыми в настоящее время такими минеральными маслами как ВМ-1, ВМ-4, ВМ-6 и др.

Внедрение предлагаемой жидкости для создания вакуума позволяет получить значительный экономический эффект за счет существенного увеличения срока службы вакуумной рабочей жидкости, обеспечению безопасных условиях работы, снижения затрат на дорогостоящие импортные вакуумные жидкости и т. д. (56) Цейтлин А. Б. Пароструйные вакуумные насосы. М. : Энергия, 1965.

Информационный листок. Новая рабочая жидкость марки М-5Ф4Э N 74-2357, ВИНИТИ, 1974.

Синтетические смазочные масла и материалы. М. -Л. , Химия, 1965.

Авторское свидетельство СССР N 1681053, кл. F04 C 7/00, F 04 C 19/00, 1989.

Авторское свидетельство СССР N 1116228, кл. F 04 F 9/02, 1987.

Сущность изобретения: рабочая жидкость состоит из 1 - 12% моно- и/или полиалкидифенилов, содержащих 10 - 30 атомов углерода в алкильной цепи и моно- и/или полиалкилнафталинов, содержащих 6 - 40 атомов углерода.

РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ ВАКУУМНОГО НАСОСА, содержащая моно- и/или полиалкилдифенилы, отличающаяся тем, что в ее состав введены моно- и/или полиалкилнафталины, содержащие 6 - 40 атомов углерода в алкильной цепи, причем моно- и/или полиалкилдифенилы составляют 1 - 12% и содержат 10 - 30 атомов углерода в алкильной цепи.