- •Вакуумна техніка
- •Бібик в.В., Гричановська т.М.,
- •© Бібик в.В., Гричановська т.М., 2014
- •Розділ 1 теоретичні основи вакуумної техніки
- •1.1 Газові закони
- •1.2 Розподіл молекул газу за швидкостями
- •1.3 Тиск. Ступені вакууму
- •2.1. Взаємодія газів з твердими тілами
- •Питання і задачі до розділу 1
- •Розділ 2 фізичні явища і процеси у вакуумі
- •2.2. Конденсація та випаровування.
- •Адсорбція газів і пари
- •2.5.В’язкість газів. Перенесення теплоти у вакуумі
- •2.6 Електричні явища у вакуумі
- •2.7 Теоретичні основи процесу відкачування
- •Запитання і задачі до розділу 1
- •Розділ 3 методи отримання вакууму
- •3.1 Отримання вакууму та класифікація вакуумних насосів
- •3.3 Об’ємне відкачування. Об’ємні насоси
- •3.3.1 Поршневі насоси
- •3.3.2 Обертальні насоси Пластинчасто-роторні насоси
- •Пластинчасто-статорні насоси
- •Рідинно - кільцеві насоси
- •Золотниковий (плунжерний) насос
- •Робочі рідини обертальних насосів
- •3.3.3 Обертальні безмасляні насоси
- •3.4 Молекулярні насоси
- •3.4.1 Механічні молекулярні насоси
- •Молекулярні насоси.
- •Турбомолекулярні насоси
- •3.4.2 Дифузійні молекулярні (пароструминні) насоси
- •12. 11. Запуск і зупинка пароструминних насосів
- •Запитання для самоперевірки
- •3.5 Сорбційні насоси
- •3.5.1 Іонно-сорбційні насоси (іонно-гетерні)
- •3.5.2. Адсорбційні насоси
- •3.5.3 Кріогенні(конденсаційні насоси)
- •Розділ 4 вакуумні уловлювачі та їх експлуатація
- •4.1. Призначення та основні вимоги,
- •4.2. Механічні уловлювачі
- •4.3. Низькотемпературні охолоджувані (виморожувальні) уловлювачі
- •4.4. Адсорбційні уловлювачі
- •4.5. Гарячі (термічні) уловлювачі
- •4.6. Електричні (газорозрядні) уловлювачі
- •Розділ 5 вимірювання тиску розріджених газів
- •4.1 Деформаційні вакуумметри
- •4.2 Гідростатичні вакуумметри
- •4.3 Теплові вакууметри
- •4.4 Іонізаційні вакууметри
- •Магнітні вакуумметри
- •Радіоізотопні перетворювачі
- •Вимірювання парціальних тисків
- •16. 2. Омегатрон
- •16. 3. Тропатрон
- •6.2 Нероз’ємні вакуумні з’єднання
- •6.3 Розбірні вакуумні з'єднання
- •6.3.1Розбірні з'єднання з гумовими прокладками.
- •6.3.2 Розбірні з'єднання з металевими ущільнювачами.
- •6.4 Рухомі вакуумні з’єднання.
- •6.3.3 Передача руху у вакуум.
- •Розділ 8 Надвисокий вакуум
- •8.1 Отримання надвисокого вакууму.
- •Вимірювання надвисокого вакууму.
- •Розділ 9 Проектування вакуумних систем
- •9.1. Принципові вакуумні схеми
- •Вакуумні системи і елементи їх розрахунку
- •17. 1. Основні елементи вакуумних систем
- •17. 2. Типові вакуумні системи
- •17. 3. Розрахунок тривалості відкачки вакуумної системи
- •Запитання для самоперевірки
- •Розділ6 матеріали і конструкції вакуумних систем
- •6.3.2 Розбірні з'єднання з металевими ущільнювачами.
Рідинно - кільцеві насоси
Дані насоси за будовою подібні до багатопластинчастих обертальних насосів, однак в них рідина виконує роль поршня та ущільнювача, а ексцентрично розміщений ротор 1 має жорсткі лопаті 2.
Рисунок 3.12 – Конструкція рідинно – кільцевого насосу:
1 - ротор; 2 - лопать; 3 - вхідна серпоподібна щілина насоса; 4 - вихідна серпоподібна щілина насоса
Принцип роботи: при обертанні ротора, рідина, яка пропускається через камеру, захоплюється лопатями ротора та відкидається до стінок статора, набуваючи форми кільця. Утворений серпоподібний простір, розділений лопатями, є робочою камерою насоса. Всмоктування, перенесення, стискання та виштовхування робочого газу здійснюється шляхом зміни об’єму комірок робочої камери, аналогічно до багатопластинчастого насоса з різницею, що вхідна 3 та вихідна 4 серпоподібні щілини розташовані з торцевої частини статора.
В якості робочої рідини для відкачування суміші повітря з водяною парою використовується вода. Для відкачки хлору використовується концентрована сірчана кислота.
Граничний тиск таких насосів визначається тиском пари робочих рідин. Ргр ≈ 50 мм.рт.ст. – для одноступеневих рідинно-кільцевих насосів; Ргр ≈ 20 мм.рт.ст. – для двохступеневих рідинно-кільцевих насосів.Швидкість дії Sn досягає 400 – 500 л/с. Sn змінюється зі зменшенням тиску.
Золотниковий (плунжерний) насос
За конструктивним оформленням золотниковий (плунжерний) насос є комбінацією поршневого та пластинчато-статорного насоса. Основною деталлю є плунжер, що складається з порожнистої пластини 1, закріпленої на обоймі та ротора 2, який ексцентрично розміщений на валу . Пластина 1, що виконує роль поршня, ковзає в золотнику 7, який забезпечує вільне качання та зворотно-поступальний рух плунжера. При обертанні ротора лінія стикання ротора зі статором переміщується на внутрішній поверхні статора, що зменшує тертя та нагрівання. При русі ротора в напрямку, показаному стрілкою, збільшується впускний об’єм А, в який через вхідний отвір пластини всмоктується деяка кількість газу.
Рис. З.13- Плунжерний вакуумний насос:
а — завершення періоду видалення і початок періоду наповнення
б — проміжне положення
1 — плунжер; 2 — ротор; 3 — канал в золотнику; 4 — вихідний зворотний клапан відкритий; 5 — вихідний зворотний клапан закритий; 6 — вода, що охолоджує статор насоса; 7 — шарнір
Одночасно з цим в об’ємі В відбувається стискання газу, який надійшов в робочу камеру раніше, і відбувається виштовхування його в атмосферу через випускний клапан 6. Повний робочий цикл відбувається за 2 оберти ротора.
Золотникові насоси мають значно більшу швидкість дії в порівнянні з іншими обертальними насосами, яка досягається за рахунок збільшення кількості обертів та попереднього всмоктування газу поршнем, яке за всіх інших рівних умов поліпшує заповнення робочої камери.
Граничний вакуум для золотникових насосів становить величину порядку Ргр ≈ 10-3 мм.рт.ст, що дещо вище ніж в пластинчасто-статорних насосах. Тому дані насоси застосовують тоді, коли необхідно досягти великої швидкості дії. Швидкість дії золотникових насосів – до 100 л/с. Можливі конструкції насосів з трьома і більше роторами.
