2. Двухроторные

Для работы с большой быстротой действия и при малых степенях сжатия удобны двухроторные вакуумные насосы.

За один оборот каждый из роторов дважды перебрасывает заштрихованный объем газа из области высокого вакуума в область предельного разряжения. Роторы вращаются в разные стороны. Синхронность их вращения обеспечивается зубчатой передачей с передаточным числом, равным единице.

Рисунок 16 Зависимость быстроты откачки двухроторного насоса от входного давления

Зависимость быстроты действия от входного давления для двухроторного насоса имеет характерный спад в области высоких давлений. Предельное давление этих насосов при наличии насоса предварительного разряжения равно 10^-2 Па. При работе с ловушкой оно составляет 10^-3 Па. На рис 19 приведена зависимость быстроты откачки двухроторного насоса от входного давления для 1-одноступенчатого,2-двухступенчатого,3- двухступенчатого с ловушкой насосов.

3. Турбомолекулярные насосы

Удаление газа из вакуумной системы с помощью движущихся поверхностей.

Такие насосы применяются в качестве ступеней высокого давления при совместной работе с насосами, имеющими взаимно перпендикулярное перемещение газа и рабочих поверхностей, а так же при откачке газов с большой молекулярной массой.

W =1000 об/с

Молекулярный насос ( рис. 20) имеет в статоре 3 набор цилиндрических канавок, входные и выходные отверстия которых разделены перегородкой 1. Ротор 2 вращается с большой частотой так, что его линейная скорость близка к тепловой скорости молекул. Спиральный паз 1 и цилиндрическая поверхность ротора 3 образуют рабочий канал. Нормальная работа таких насосов возможна при зазоре между ротором и статором, не превышающем 0,1 мм.

Рисунок 17 Схемы молекулярных насосов

К достоинствам турбомолекулярного насоса относятся: высокая удельная быстрота действия – 2 л/с на 1 см² площади входного сечения; достаточно широкий диапазон рабочих давлений 10^-6 -10 Па; быстрый запуск насоса в течении 5…10 мин.

Недостатком насоса является наличие высокоскоросного ротора со смазываемыми быстро изнашивающимися подшипниками или сложными системами подвеса.

Рисунок 18 Установка турбомолекулярного насоса с форвакуумным механическим насосом

Рисунок 19 Современный турбомолекулярный насос

2. Пароструйный насос

Принципом действия является увлечение газа струей пара.

Механизм увлечения может быть различен:

А) Турбулентный захват порций газа и их транспортировка по линии откачки – эжекторные насосы, в основе лежит эжекторное сопло Лаваля.

Б) Другим механизмом может быть диффузия газа в струю пара, такие насосы называются диффузионные.

В)Механизм в котором реализуется смешанный захват газа называется бустерным насосом.

1. Диффузионные насосы

По мере снижения давления турбулентная составляющая откачки газа становиться всё меньше.

Пароструйный высоковакуумный насос, в котором захват молекул откачиваемого газа происходит за счёт его диффузии в струю пара рабочей жидкости называется диффузионным. В зависимости от используемой рабочей жидкости различают парортутные и паромасляные диффузионные насосы. Предельное остаточное давление в зависимости от конструкции и типа рабочей жидкости 1∙10^-4 - 5∙10^-6 Па.

Диффузионные насосы отличаются крупными габаритами.

Рисунок 21 Ртутный пароструйный диффузионный насос

Характеристики:

1. Быстрота действия 18 м³/c

2. Рабочий диапазон (90% номинально быстрая откачка до 10^-2 - 10^-6) 10^-4 -как правило, но с азотной ловушкой 10^-6

C учётом того, что рабочий диапазон эжекторного и диффузионного насосов пересекаются, их часто сочетают в одном корпусе, удовлетворяя тем самым максимальное давление запуска.