
- •Лабораторная работа № 1 «Изучение конструкции и принципа работы механических насосов»
- •1. Цель работы:
- •2. Оснащение рабочего места:
- •3. Порядок выполнения работы:
- •4. Содержание отчета:
- •5. Контрольные вопросы:
- •6. Литература:
- •1. Теоретические сведения классификация вакуумных насосов и их характеристики
- •Механические насосы.
- •Пластинчато-роторный насос
- •Пластинчато-статорный насос
- •Плунжерный насос
- •Двухроторный насос
- •Технические требования к вакуумным насосам
- •Ловушки для механических насосов
- •II. Порядок откачки вакуумных систем механическими насосами.
- •Первый этап откачки
- •Второй этап откачки
Плунжерный насос
1 – впускной канал, 8 – корпус откачного механизма насоса, 7 – маслоотбойники, 9 – вал, 12 – обойма, 13 – плунжер, 14 – эксцентрик, 15 – шарнир, 16 – окно, 17 – выпускной клапан, 18 – масляной резервуар, 19 – защитная сетка, 20 – поршень
Плунжерный (золотниковый) насос имеет поршень 20, состоящий из плунжера 13 и обоймы 12. При вращении вала 9 и эксцентрика 14 обойма движется по внутренней цилиндрической части корпуса 8, а плунжер 13 – по шарниру (золотнику) 15. При опускании плунжера вниз происходит засасывание газа, который через окно 16 попадает в камеру всасывания I. При движении обоймы в камере II газ сжимается, а затем (когда давление его будет выше атмосферного) выбрасывается из насоса через выпускной (выхлопной) клапан 17, в результате чего система откачивается.
В связи с тем, что количество трущихся деталей в рабочей камере плунжерных насосов сведено до минимума, они не требуют масляной ванны (как пластинчато-роторные) для охлаждения корпуса. Для смазывания трущихся деталей и уплотнения камер сжатия и всасывания в рабочее пространство подается небольшое количество масла из масляного резервуара 18. Плунжерные насосы за один оборот вала осуществляют один цикл откачки. Выпускаются плунжерные насосы средней и большой производительности.
Двухроторный насос
Технические требования к вакуумным насосам
Требования, предъявляемые к оборудованию для производства ИС по «безмасляности» вакуума, т.е. ограничению или полному отсутствию в спектре остаточных газов тяжелых углеводородов, определили появление механических безмасляных насосов. Сложность создания таких насосов заключается в герметизации подвижных элементов насосов без использования жидкой вакуумной смазки. Поэтому сначала появились двухроторные насосы Рутса (см. рис.) вообще без уплотнительных элементов. Двухроторные насосы не требуют смазки, т.к. их роторы 14, 17 и статор 18 не соприкасаются благодаря сохранению во время вращения небольшого зазора. Обусловленная этими зазорами негерметичность уменьшает быстродействие и повышает предельное давление, однако «чистота» получаемого вакуума и высокая быстрота действия из-за большой частоты вращения роторов является важным достоинством насосов типа Рутса. Роторы насоса имеют такой вид, что при их синхронном вращении (в направлении стрелок) зазоры 15 между ними всегда достаточно малы (десятые доли миллиметра); мал также и зазор 13 между роторами и статором. Роторы должны быть точно изготовлены и хорошо центрированы, т.к. они вращаются с частотой несколько тысяч оборотов в минуту. Производительность насоса определяется как разность прямого потока газа из откачиваемого объема и обратного потока, вызванного негерметичностью зазоров.
Тип и марка насоса |
SH 103, м3/с |
p`, Па |
Рвып, кПа |
Пластинчато-статорный и золотниковый ВН-461М, РВН-20, ВН-2МГ, ВН-7 |
0,78…500 |
(0,8…3)10-3 |
100 |
Пластинчато-роторный ВН-01, ВН-494, 2НВР-1Д, 2НВР-5Д |
0,1…5 |
10-2…10-4 |
100 |
Двухроторный типа Рутса ДВН-5-1 …ДВН-500 |
5…500 |
(1…5)10-3 |
10-3 |
Безмасляной поршневой 01-П-12-001 |
12 |
6,65 |
100 |