Форвакуумные насосы.
Форвакуумный насос — насос для предварительного разрежения, вакуумный насос в системах для получения высоких разрежений. Предназначен для экономии энергии или обеспечения условий работы насоса более высокого вакуума.
В качестве форвакуумного насоса используют механические Водокольцевой насос, роторно-пластинчатые насосы (самый дешёвый и малопроизводительный вариант), для достижения более высокого вакуума используют ступени паромасляный диффузный насос, ртутный пароструйный диффузный насос, турбомолекулярный насос и др.
Водокольцевой насос
Жидкостно-кольцевой насос — разновидность пластинчатых газовых насосов в котором рабочий объем изменяется за счёт погружения пластин ротора в жидкость. Жидкость прижимается к стенкам рабочего цилиндра за счет центробежных сил, получая импульс вращения от ротора.
Как правило, используются в качестве вакуумного насоса низкого вакуума 90—95% (80—40 мм рт.ст.). При двухступенчатых моделях возможно довести до 10 мм рт.ст. При замене жидкости (с более высокой точкой кипения) и охлаждении откачиваемого воздуха возможно довести еще до более высокого вакуума. Рабочей жидкостью чаще всего выступает вода, иногда другие жидкости. Критерий выбора жидкости — давление насыщенных паров. Вода хорошо испаряется, мешая достижению высокого вакуума, поэтому иногда используют машинное масло или другие жидкости.
Патент США 1091529 на жидкостно-кольцевой вакуумный насос был предоставлен Льюису Нэшу в 1914 году[1].
Достоинства такого насоса — низкая чувствительность к загрязнениям, большой моторесурс благодаря отсутствию трущихся уплотнителей, простота конструкции.
Недостатки:
потери рабочей жидкости с отходящими газами и необходимость её улавливания и утилизации или рециркуляции;
необходимость пополнять объём жидкости в насосе;
необходимость охлаждения рабочей жидкости с целью снижения давления её паров.
Масляный насос
Ма́сляный насо́с — гидравлический насос для циркуляции смазочного масла в механизмах.
Ма́сляный насо́с — разновидность пластинчатого насоса для перекачки газов. Содержит машинное масло в рабочем цилиндре для целей смазки и герметизации стыков пластины с цилиндром. Чаще всего используется в качестве вакуумного насоса.
Ма́сляный насо́с — разновидность жидкостно-кольцевого насоса с использованием машинного масла в качестве рабочей жидкости.
Конструкция и принцип действия
Устройство вакуумного насоса: парортутный эжектор Устройство вакуумного насоса: парортутный с соплом Лаваля
Конструкция пароструйного диффузионного насоса сходна с устройством эжектора, но его принцип работы основан не на законе Бернулли, а на диффузии откачиваемого газа в струю пара[1]. После конденсации пара газ, вынесенный из области высокого вакуума, откачивается форвакуумным насосом. Использование сопла заметно увеличивает производительность при низком давлении: за счет более заостренной струи уменьшается подпирающее давление пара. Как и в молекулярном насосе, области предварительного и высокого вакуума не разделены поршнем, клапанами или уплотняющей жидкостью. Существует множество конструкций данного насоса, которые отличаются в основном формой сопла.
Пароструйный диффузионный насос и паровой инжекторный насос часто используют как ступени двуступенчатого насос. Паровой инжектор хорошо работает при большом форвакуумном давлении, и используется в основном как предварительная ступень.
Токсичность ртути привела к замене ее на более безопасные и удобные рабочие жидкости, например, масло. Паромасляные диффузионные насосы отличаются в деталях конструкции, но используют тот же принцип.