Струйные вакуумные насосы
 |
При пароструйной откачке молекулы откачиваемого газа, поступающие в насос через входной патрубок, взаимодействуют со струей пара, имеющей звуковую и сверхзвуковую скорость, и приобретают дополнительную скорость в направлении насоса предварительного разряжения, соединяемого с входным патрубком 6 (рис. 7.6). В камере 3 происходит смешение паровой струи из сопла 2 и откачиваемого газа. Запирающий канал 4 создает сопротивление обратному потоку газа. Разделение газа и рабочего пара осуществляется в камере в процессе конденсации рабочего пара на охлаждаемых
поверхностях. После чего откачиваемый газ выходит из насоса через выходной патрубок 6, а сконденсированный пар поступает по трубопроводу 7 в кипятильник 8, где вновь испаряется и по паропроводу 9 попадает в рабочее сопло 2, обеспечивая непрерывность процесса откачки.
Взаимодействие откачиваемого газа с паровой струей зависит от степени вакуума.
При низком вакууме молекулы, находящиеся в пограничном с паровой струей слое, за счет внутреннего трения увлекают другие слои газа. Такие насосы называются эжекторными.Рабочее давление таких насосов находится в диапазоне 105…1,0 Па.
При высоком вакууме все молекулы откачиваемого газа непосредственно взаимодействуют с движущейся струей пара (взаимодействие струи с каждой молекулой). Насосы, работающие в таких условиях называют диффузионными. Рабочее давление таких насосов составляет 10-2 Па.
Промежуточное положение по давлению впуска между эжекторнымии диффузионными насосами занимают бустерныенасосы, которые используются для откачки при давлениях впуска 10…10-2 Па и сравнительно высоком выпускном давлении, доходящим у отдельных насосов до нескольких сотен паскалей. Таким образом, можно сказать, что бустерный насос – это средневакуумный насос, в котором захват газа струей происходит как в результате диффузии газа в струю, так и в результате турбулентно-вязкостного увлечения газа.
ЛЕКЦИЯ №8
На рис. 8.1 представлен эжекторный насос. Камера смешения 5 теплоизолирована от корпуса. На выпускном патрубке имеется холодильник 6, охлаждаемый проточной холодной водой. Сконденсировавшийся на стенках холодильника пар, обеспечивающий непрерывную циркуляцию рабочей жидкости в насосе, стекает в кипятильник по тубопроводу 7.
На рис. 8.2 представлен диффузионный насос. Пары рабочей жидкости из кипятильника 1 проходят по паропроводу 6 через зонтичное сопло 2 и конденсируются на стенках насоса, охлаждаемым холодильником 4. За время движения пара от конца сопла до стенок насоса в струю пара диффундируют молекулы откачиваемого газа. После конденсации парогазовой смеси выделившийся газ откачивается через выпускной фланец 5 насосом предварительного разряжения, а сконденсировавшийся пар стекает по стенкам насоса в кипятильник через зазор между паропроводом и корпусом насоса.
Предельное давление обусловлено обратным потоком рабочей жидкости из насоса в откачиваемый объект (вакуумную камеру): его можно уменьшить, если поставить на его пути ловушки.
В качестве рабочей жидкости в пароструйных насосах применяют ртуть, минеральные масла, эфиры, кремнеорганические жидкости.
8.1. Ионные вакуумные насосы
Направленное движение предварительно заряженных молекул газа под действием электрического поля является основой работы ионных насосов. Газ, поступающий в насос, ионизируется в пространстве 1, затем с помощью электродов 2, к которым приложена разность потенциалов U, направляется к выходному патрубку. Здесь ионы нейтрализуются и откачиваются насосом предварительного разряжения.
Основной недостаток – трудность обеспечения эффективной ионизации газа при низких давлениях, что препятствует промышленному применению таких насосов.
Дата добавления: 2016-02-11; просмотров: 1012;