Паромасляные диффузионные насосы. Назначение. Принцип действия

Паромасляный вакуумный насос имеет водоохлаждаемый металлический корпус в виде цилиндра с глухим днищем, в которое вставлены паропроводы с соплами. Рабочую жидкость заливают в насос, и она подогревается электрическим нагревателем. Пары жидкости поднимаются по паропроводам к соплам, выходят через них в объем насоса, конденсируются на стенках, и образующийся конденсат по стенкам стекает вниз и вновь попадает в кипятильник.

В результате постоянного испарения и конденсации рабочей жидкости между паропроводами и объемом насоса поддерживается значительный перепад давлений. Вследствие этого, а также вследствие специальной конструкции сопел пар истекает в объем корпуса насоса со сверхзвуковой скоростью. Молекулы откачиваемого газа диффундируют в струю пара, при соударении с более тяжелыми частицами пара получают направленное движение вниз и к стенкам корпуса и скапливаются в зоне конденсации пара. Там они увлекаются в движение следующей ступенью откачки, последовательно сжимаются каждой ступенью, пока не попадут в зону действия механического насоса и удалятся из диффузионного вакуумного насоса.

1-рабочая жидкость, масло; 2-корпус; 3- водяное охлаждение; 4- паропровод; 5- сопло;6- кольцевой зазор;7- зонтичный колпачок; Р.О- рабочий объем.

Высоковакуумные диффузионные паромасляные насосы отличаются от обычных конструкцией некоторых элементов, а также применением рабочих жидкостей с весьма малой упругостью пара. Принцип действия высоковакуумных паромасляных насосов состоит в том, что при давлении откачиваемого газа, когда длина свободного пробега молекул становится соизмеримой с размерами рабочей камеры насоса, вязкостное трение исчезает и механизм увлечения газа целиком определяется диффузией молекул газа в струю паров масла. При этом для обеспечения наилучшего откачивающего действия струя паров масла должна иметь малую плотность и большую скорость. В качестве рабочих жидкостей наряду с известными минеральными маслами в высоковакуумных диффузионных насосах используются силиконовые масла и полифениловые эфиры. Применяя эти жидкости, можно получить предельное остаточное давление.