Глава 35.1 Молекулярные вакуумные насосы

Принцип действия, конструктивные схемы, откачные характеристики.

Молекулярные вакуумные насосы представляют собой разно­видность кинетических вакуумных насосов, принцип действия которых основан на передаче дополнительного импульса движе­ния молекулам газа от вращающегося ротора в направлении откачки.

Молекулярные вакуумные насосы работают в области моле­кулярного режима течения газа, обеспечивая значительные отно­шения давлений (до 10⁶ ... 10⁷) при относительно небольшой быстроте действия 10^-4 ... 10^-1 м³/с.

В связи с повышением требований к «чистоте» высокого вакуума для обеспечения технологических процессов особенно актуаль­ной представляется проблема создания высоковакуумных насо­сов, не загрязняющих откачиваемый объем парами рабочих тел, особенно углеводородов. Одним из направлений. по разработке такого насоса является создание комбинированного турбомоле­кулярного вакуумного насоса, обеспечивающего откачивание газа непосредственно из объема в атмосферу [20]. В таких насосах в качестве промежуточных ступеней откачивания могут быть ис­пользованы молекулярные ступени, работающие при молекуляр­ном и вязкостном режимах течения газа.

Конструктивно молекулярные вакуумные насосы разделены на три группы: цилиндрического типа с кольцевыми каналами на роторе (насос Геде), цилиндрического типа со спиральным кана­лом вдоль поверхности ротора (насос Хольвека), дискового типа со спиральным каналом от внешнего диаметра к центру диска (насос Зигбана).

Каналы образуются между поверхностями неподвижного кор­пуса и паза, выточенного в роторе, или ротора и паза, выточен­ного в корпусе. В первом случае с газом взаимодействует относи­тельно большая движущаяся поверхность, чем во втором.

В корпусе 4 (рис. 143) молекулярного вакуумного насоса Геде вращается цилиндрический ротор с рядом кольцевых каналов, симметрично расположенных относительно середины насоса. Моле­кулы газа, поступая через всасывающий патрубок 3 во внутрен­нюю полость насоса, получают дополнительный импульс при столкновении с движущейся поверхностью ротора и переме­щаются по каналам 5 до выхода 7 из них. Для увеличения отно­шения давлений, создаваемого насосом, каналы соединены последовательно, выход каждого канала соединен с входом последую­щего. Вход и выход 2 отделены один от другого отсекателем 1,установленным с малым зазором к поверхности ротора. Моле­кулы газа, перемещаясь из канала в канал вправо и влево от центра насоса, попадают в полости 7, из которых удаляются форвакуумным насосом. Глубина каналов уменьшается от центра к периферии. Ротор вращается в опорах 6, обеспечивающих гер­метичность форвакуумных полостей.