Высоковакуумные насосы

Высоковакуумные пароструйные (диффузионные) насосы (рис. 3) являются наиболее простыми и надежными средствами откачки, позволяющими создавать низкие давления от 10^-2 до 10^-9 Ра.

Простейший диффузионный насос (рисунок 3) состоит из кипятильника 1, диффузионного сопла 2, закрепленного на паропроводе 6, холодильника 4, впускного и выпускного патрубков 3 и 5. Пары рабочей жидкости из кипятильника проходят по паропроводу через зонтичное сопло и конденсируются на стенках насоса, охлаждаемых холодильником. За время движения пара от конца сопла до стенок насоса в струю пара диффундирует откачиваемый газ. После конденсации образовавшейся парогазовой смеси выделившийся газ откачивается через выпускной патрубок насосом предварительного разрежения, а сконденсированный пар стекает по стенкам насоса в кипятильник через зазор между паропроводом и корпусом насоса.

Обычно диффузионные насосы делают трехступеньчатыми (Рис.4.).

К рабочим жидкостям пароструйных насосов предъявляются следующие требования:

1. минимальная упругость паров при комнатной температуре и максимальная при рабочей температуре в кипятильнике;

2. стойкость к разложению при нагревании;

3. минимальная способность растворять газы;

4. химическая стойкость по отношению к откачиваемым газам и по отношению к материалам насоса;

5. малая теплота парообразования.

Минимальная упругость паров при комнатной температуре требуется для получения наименьшего предельного давления насоса. Максимальное давление паров при рабочей температуре кипятильника увеличивает выпускное давление насоса и уменьшает требуемую мощность подогревателя. Стойкость к разложению рабочей жидкости при нагревании влияет на срок службы рабочей жидкости и максимальное выпускное давление. Растворимость газов в рабочей жидкости приводит к увеличению обратного потока газов через сопло вместе с паровой струей. Химическая стойкость определяет срок службы рабочей жидкости и накладывает ограничения на выбор конструкционных материалов насосов. При малой теплоте парообразования требуется меньшая мощность подогревателя насоса.