Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Поэтому для дальнейшего сжатия газа, как правило, приходится предусматривать дополнительные сопла. Быстрота действия насоса примерно пропорциональна сечению кольцевого зазора между первым соплом и стенками, через который молекулы газа попадают в поток пара. Обычно внутренний диаметр корпуса насоса постоянен по всей длине, а уменьшение площади сечения зазора у второго и третьего сопл достигается увеличением диаметра колпачка сопла, т. е. уменьшением расстояния от кромки колпачка до стенки корпуса насоса.
Уменьшение площади зазора между соплом и корпусом приводит к снижению быстроты действия насоса. Однако, как правило, градиент давлений и максимальное давление на выходе возрастают, поскольку поток пара концентрируется на меньшей рабочей поверхности (меньшее расширение после выхода из сопла). В результате использование нескольких последовательных сопл позволяет сочетать максимальную при данных размерах корпуса насоса скорость откачки с высоким давлением на выходе [Л. 4].
Фракционирующий и многоступенчатый диффузионные насосы показаны на рис. 87 и 88 (см. также стр. 426).
*6* 243
Рис. 83. Масляный или ртутный двухступенчатый диффузионный насос
1 — испаритель с рабочей жидкостью;
2 — верхнее сопло первичное, 3 — ниж нее сопло вторичное, 4 — высокова куумный вход 5 — маслоотражатели, 6 — первый кольцевой зазор, 7 — второй кольцевой зазор, 8— водяное охлаждение.
ЛИТЕРАТУРА
I Hablanian M H, Steinherz Н A, Testing Performance of Diffusion Pumps, Trans. Am Vacuum Soc., 8th Ann. Symp., 1961, Pergamon Press Inc, 1962, v. 1. p. 333—-34A.
2. Bochler W., Clary R., Forth H., Development of Diffusion Pumps, Trans Am. Vacuum Soc., 10th Ann. Symp., p. 47—152, MacMillan Co., New York, 1963.
3 Д э ш м а н С., Научные основы вакуумной техники, пер. с англ., под ред. М И. Меньшикова, М, Изд-во иностр. лит., 1965.
4 S u 111 v a n Н. М., Rev Sci. Instr., 1948, v. 19
Насосы форвакуумные — разновидности вакуумных насосов, применяющихся для получения давлений ниже атмосферного. Создаваемый ими вакуум должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить работу диффузионного или геттерно-ионного насосов, которые не могут эксплуатироваться при атмосферном давлении. Это может быть либо механический масляный насос, имеющий эксцентрично расположенный ротор со скользящими рабочими пластинами (или же с золотниковыми клапанами), захватывающими газ, поступающий из реципиента, сжимаю-
Рис 84 Четыре типа механических или форвакуумных насосов
а — пластинчато-статорный; б — пластинчато-роторный; в — двухступенчатый г — высоковакуумный «Кинней-»
щи ми его и выбрасывающими в атмосферу, либо один из видов эжекторных насосов (см. стр. 246). Иногда для создания предварительного разрежения используют водоструйный насос (см. стр. 241). Схемы устройства различных типов механических форвакуумных насосов показаны на рис. 84 и 85.
Ротор вращается внутри статора X. Линия G, по которой соприкасаются ротор и статор, а также линия К, по которой контактируют рабочая пластина V и статор, разделяют объем, заключенный между ротором и статором, на две части (в насосах, имеющих две рабочие цластины, этот объем делится на три части). При движении ротора газ, заключенный в одной из частей, сжимается, а в другой — расширяется.
244
Камера, в которой происходит расширение газа, соединена с входом / в насос. Камера, где сжимается газ, соединяется с выхлопным патрубком Е. Уплотнение поверхностей раздела между этими объемами создается в точках G и К тонким слоем масла. В большинстве конструкций насосов имеется пружинный шаровой клапан с масляным уплот-нением, защищающий камеру сжатия от обратного потока газа из атмосферы.
Быстрота действия ротационных масляных насосов зависит ог объема рабочего пространства между ротором и статором, а также от числа оборотов ротора в единицу времени. Выраженная в л/сек, л/мин или мг1ч быстрота действия одноступенчатого пластинчато-роторного насоса равна произведению числа оборотов ротора в единицу времени на объем рабочего пространства (рис. 85,а).
Быстрот} действия насоса с двумя рабочими пластинами можно найти как произведение числа оборотов ротора на удвоенную величину объема, заключенного между поверхностями ротора, ста гора и пластин (т. е. объема В, рис 85,6). В конструкциях, изображенных на рис. 84,я,
б и в, контакт между рабочими (пластинами и внутренней поверхностью статора создается под действием (пружин. На рис. 85,а и в показаны насосы, ротор которых вращается внутри обоймы Я, жестко соединен ной с пластиной V. В верхней части статора таких насосов (золотниковых) предусматривают скользящее уплотнение пластины, совершающей колебательное движение. В конструкциях золотниковых насосов (рис. 84,г и 85,6) канал / для входа откачиваемого газа выполняется в пластине V. Статор насоса, схема которого изображена на рис. 85,6, обрабатывается с некоторой эллипсностью, чтобы обеспечить заданною общую длину пластин при вращении ротора.
Одноступенчатые механические насосы обеспечивают вакуум порядка 10~2 мм рт. ст. (1,33 н/м2). Для получения более низких давлений [10_3 мм рт. ст. (0,133 н/м2) и ниже] применяют двухступенчатые насосы. Наиболее распространенная их конструкция основана на непосредственном соединении выхлопа первой ступени с входом второй без при-
