22. Насосы с масляным уплотнением

П ластинчато-роторный, пла­стинчато-статорный и золотниковый насосы работают в мас­ляной ванне .Специальное вакуумное масло , характеризующееся низким давлением насыщен­ного пара, просачиваясь через зазоры и заполняя их, обеспечи­вает смазку трущихся деталей механизма и охлаждение насоса, а также защищает откачной механизм от перетекания воздуха. Для предотвращения заполнения маслом рабочей камеры насо­са в выпускном патрубке предусмотрен клапан.

Предельное давление механических насосов с масляным уп­лотнением определяется давлением насыщенного пара вакуум­ного масла, газовыделением материалов, а также объемом вредного пространства. Газ, заполняющий объем вредного пространства, отсекается от выпускного патрубка и перегоняется обратно в откачиваемый объем, создавая тем са­мым обратный поток.

Наличие масла в вакуумной полости насоса приводит к по­вышению предельного давления вследствие выделения из масла растворенных газов и имеющихся примесей. Для уменьшения потока паров масла в вакуумную систему используются масля­ные ловушки. В целях исключения воз­можности попадания масла в вакуумную систему после оста­новки механического насоса в конструкциях современных насо­сов предусмотрено автоматическое устройство с клапаном для перекрывания впускного патрубка и клапаном для напуска ат­мосферного воздуха в полость насоса. При отсутствии такого устройства используется ручной вентиль для напуска воздуха в полость насоса после его остановки. Корпуса механических на­сосов выполняются снаружи ребристыми и подвергаются воз­душному охлаждению, а в случае мощных быстродействующих насосов - и водяному охлаждению.

Вращательные насосы с масляным уплотнением производят откачку, начиная с атмосферного давления, и вытесняют отка­чиваемый газ в атмосферу. Такие их характеристики, как наи­большее рабочее давление, наибольшее давление запуска и наибольшее выпускное давление, близки к атмосферному дав­лению. Эти насосы способны выдерживать без изменения ха­рактеристик повышение выпускного давления до 1,1*10 Па (820 мм рт. ст.). Диапазон рабочих давлений для одноступенча­тых насосов составляет 2*10 -6,7 Па; предельное давление - ~1 Па. Основными рабочими характеристиками механических ва­куумных насосов с масляным уплотнением являются предель­ное давление рпр и быстрота действия S ,. В зависимости от конструкции и конкретной марки быстрота действия насосов лежит в пределах от 1 до 500 дм³/с.

2 3. Двухроторные вакуумные насосы

Двухроторный ваку­умный насос - объемный вращательный насос, рабочая камера которого образуется корпусом и профильными роторами, син­хронно вращающимися в противоположных направлениях. Двухроторные насосы (насосы Рутса) используются для работы с большой быстротой действия (за счет высокой скорости вра­щения роторов) при малых степенях разрежения.

В двухроторных вакуумных насосах в овальном корпусе / навстречу один другому вращаются два ротора - 2 и 3. Роторы выполняются с двумя (а) или тремя (б) прямыми или винтовыми (рис. 2.14) лопастями. Роторы приводятся во вращательное движение электродвигате­лем. Синхронное вращение роторов обеспечивается зубчатой передачей между шестернями, смонтированными на валах ве­дущего и ведомого роторов. Профили роторов выполнены та­ким образом, что при взаимной обкатке не соприкасаются. Между роторами, а также между роторами и корпусом в рабо­чем состоянии имеются зазоры -0,05-0,15 мм; смазочная жидкость в рабочий объем насоса не подается.

В двухроторных насосах газ сжимается только в полостях, соединяющихся с нагнетательным выпускным патрубком. По­этому они называются насосами с внешним сжатием. Процесс внешнего сжатия менее совершенен и менее экономичен по сравнению с процессами внутреннего сжатия, положенными в основу принципа действия объемных насосов с масляным уп­лотнением. Промежуточное положение по принципу действия занимают двухроторные насосы с частичным внутренним сжа­тием. Они являются более экономичными по сравнению с обычными двухроторными насосами с внешним сжатием и в то же время отличаются быстродействием, простотой конструк­ции, возможностью обеспечения откачки без использования вакуумного м асла (безмасляной откачки).

Двухроторные вакуумные насосы имеют быстроту действия от 1,5 дм3/с до 10 м3/с, создают остаточное давление до 0,5 Па. Область рабочих давлений насосов -10 -1 Па. Двухроторные насосы используются обычно в составе форвакуумных агрегатов совместно с механическими насосами с масляным уплотнением как их предыдущая ступень.