Глава 40.1 Рабочая ступень насоса

Ступень турбомолекулярного вакуумного насоса состоит из вращающегося рабочего колеса и расположенного за ним непод­вижного статорного колеса, имеющего, как правило, те же гео­метрические размеры, что и роторные колеса; угол установки лопаток или наклона паза статорного колеса принимают зеркаль­ным по отношению к углу установки лопаток или наклона паза роторного колеса.

Основными параметрами характеристики статорного и ротор­ного колеса являются максимальная быстрота откачки при т_мах = 1 и максимально создаваемое отношение давлений при быстроте откачки, равной нулю.

Рассматривая процесс перехода молекул газа через межло­паточные каналы или пазы статорного колеса, учитывают воздей­ствие на скорость теплового движения молекул вращающихся роторных колес, расположенных по обе стороны от статорного колеса.

Потоки молекул газа, проходящие через межлопаточные каналы или пазы статорного колеса на его противоположные стороны, определяют так же, как и для роторного колеса с учетом влияния окружной скорости роторных колес, т. е. по уравнениям (7.3) или (7.5) или по табл. 7.1 в зависимости от геометрических пара­метров межлопаточных каналов и относительной скорости с₁.

Если с какой-либо стороны статорного колеса отсутствует роторное колесо (в начале или конце пакета рабочих колес), то при определении результирующей вероятности перехода моле-

колеса, отражающего молекулы в сторону статорного колеса, уменьшается, так как повышается вероятность столкновения моле­кул с неподвижной поверхностью корпуса насоса, вследствие

Для увеличения эффективности работы колес насосов целе­сообразно назначать минимальные радиальные зазоры, учиты­вая при этом конструктивные особенности насоса. При увеличе­нии отношения площади F_з._р радиального зазора между ротор­ным колесом и корпусом к торцовой площади F_п._р пазов или межлопаточных каналов рабочего колеса повышается проводи­мость u_s кольцевой щели, а следовательно, и увеличивается обрат­ный поток через нее, что приводит к уменьшению быстроты от­качки, а также отношения максимально создаваемого и рабочего давлений. Необходимо стремиться к тому, чтобы отношение F_з._р/F_п._р не превышало 0,02.

При увеличении радиального зазора между валом и статор- ным колесом уменьшается максимальное отношение давлений, создаваемых роторными колесами, вследствие увеличения обрат­ных потоков газа через кольцевой зазор под действием перепада давлений и тем самым понижается т_мах ступени в целом. Для обе­спечения эффективной работы ступени с учетом ее конструктив­ных особенностей следует принимать F_{з. ст}/F_{п. ст} = (4 ... 6) 10^-3.