Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Лекция 2-2.doc
Скачиваний:
48
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
339.97 Кб
Скачать

2.4. Пароструйные насосы

Откачивающее действие пароструйного насоса основано на увлечении удаляемого газа струёй пара. В зависимости от скорости и плотности струи и давления газа изменяется как режим истечения струи из сопла, так и механизм захвата удаляемого газа.

Размеры поверхности паровой диафрагмы сопла III ступени определяют скорость откачки насоса; характеристики сопла I ступени определяют давление форвакуума. Указаны также примерные величины скорости откачки S и давления Р в различных ступенях. Многоступенчатый диффузионный насос является своего рода реализацией последовательного соединения нескольких диффузионных насосов в общем корпусе. В таком насосе обычно применяются общий испаритель и общий паропровод для питания сопел отдельных ступеней (рис. 2.9). Скорость откачки насосов определяется скоростью откачки первой ступени со стороны входа в насос.

Зонтичная струя пара захватывает и увлекает молекулы газа, затем пар конденсируется на охлаждаемой стенке насоса, масло, стекая в кипятильник, выделяет газ в область под струёй. Затем рабочая жидкость в кипятильнике вновь испаряется, поднимается по паропроводу, через сопло опять образует струю пара и т. д., совершая непрерывный кругооборот.

Струя пара разделяет области низкого входного давления Рвх и более высокого выходного давления Рвых, однако большого перепада давлений струя выдержать не может, поэтому выходной патрубок одной ступени пароструйного насоса должен откачиваться струей пара другой ступени, а после супени I – механическим насосом.

Поскольку все ступени прокачивают один поток газа, их параметры должны удовлетворять условию:

(вход) = S3Р3 = S2Р2 = S1Р1(выход), (2.6)

где Si, —скорость откачки, а Рi — давление для i-й ступени насоса. Например, для пароструйного насоса с быстротой откачки S = 100 л/с при перепаде давлений на нем 10–2 – 10–6 Торр следует использовать масляно-ротационный насос с S м.н.= 0,1 л/с.

Механизм увлечения газа различен в насосах эжекторных (760 – 10–1Тор), бустерных (10–1 – 10–4 Тор) и диффузионных (10–4 – 10–7 Тор). Чем выше давление газа на входе насоса, тем больше должна быть плотность пара в струе. При больших скоростях истечения пара увлечение газа происходит в результате турбулентно-вязкостного перемешивания вихрей пара с частицами газа (эжекторные насосы). С понижением давления и уменьшением расхода пара возрастает роль вязкостного захвата в ламинарную струю (бустерные насосы). При очень низких давлениях, когда свободный пробег молекул газа порядка диаметра насоса, работает только диффузионный механизм проникновения молекул газа в струю пара; плотность струи должна быть малой, а скорость струи — большой для эффективной передачи импульса молекулам газа (диффузионные насосы). При случайном соударении молекул газа со струёй молекулы могут, как отразиться, так и диффундировать в струю из-за разницы входного давления и парциального давления газа в струе. Элементы струи пара насыщаются газом постепенно по мере движения от сопла к стенке.

Рис. 2.9. Схема трехступенчатого диффузионного насоса:

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Лекции