Объемные вакуумные насосы с масляным уплотнением
Объемные вакуумные насосы с масляным уплотнением
В процессе объемной откачки выполняются следующие основные операции:
-
1) всасывание газа за счет расширения объема рабочей камеры насоса;
-
2) уменьшение объема рабочей камеры и сжатие находящегося в ней газа;
-
3) удаление сжатого газа из рабочей камеры в атмосферу или в насос предварительного разряжения.
Механические вакуумные насосы с масляным уплотнением относятся к насосам объемного действия и работают за счет периодического изменения объема рабочей камеры. Механические насосы могут быть пластинчато-роторными, пластинчато-статорными и плунжерными (золотниковыми). На рис. 3 приведена схема пластинчато-роторного насоса.
В цилиндрической камере насоса 1 вращается в направлении, указанном стрелкой, эксцентрично расположенный ротор 2, в прорези которого свободно вставлены пластины 3 с пружиной 4. При вращении ротора пластины скользят по внутренней поверхности цилиндра, и в камере насоса образуются две полости переменного объема: I (полость всасывания) и II (полость сжатия). Полость всасывания I при вращении ротора увеличивает свой объем, и в нее поступает газ из впускного патрубка 5, связанного с откачиваемым сосудом. Объем полости сжатия II, расположенный на выпускной стороне, уменьшается при вращении ротора, и в ней происходит сжатие газа. Эта полость соединена с клапаном 6.
Когда давление газа в полости II станет достаточным для открытия клапана, произойдет выхлоп. В процессе работы зазоры в роторном механизме уплотняются рабочей жидкостью насоса — маслом, благодаря чему обратное перетекание газа с выхода на вход становится малым. Одновременно масло обеспечивает смазку и частичное охлаждение механизма насоса.
Работа объемных вакуумных насосов может сопровождаться рядом нежелательных явлений:
-
— проникновением паров рабочих жидкостей (масел) из насоса в откачиваемый объем,
-загрязнением насоса откачиваемыми веществами с высоким давлением насыщенных паров,
-
— потерей рабочей жидкости через выхлопной патрубок,
-
— утечкой откачиваемого газа и т.д.
Предельное давление объемных насосов также определяется объемом вредного пространства и давлением газа в этом объеме (рис. 4).
Для одноступенчатых насосов давление газа во вредном пространстве равно атмосферному, поэтому количество газа, которое переносится с выпускной стороны на впускную, будет равно Q^p = p0 ■ VBP.
В процессе откачки наступает момент, когда прямой поток Qnp, обусловленный откачивающим действием насоса, становится равным обратному потоку Qo6p. Это соответствует получению предельного давления.
Для уменьшения предельного давления насоса необходимо уменьшать объем вредного пространства или давление газа в этом пространстве. Объем вредного пространства уменьшают путем улучшения конструкции насосов, а давление газа — путем использования нескольких ступеней откачки. Для двухступенчатых насосов первая ступень подключается к откачиваемому объему, а вторая ступень является выпускной.