4.2.2.1. Пароструйные насосы

Насосы, в которых откачивающим рабочим телом является струя пара, можно разделить на эжекторные и диффузионные насосы.

Различают эжекторные насосы, работающие на водяном паре (паровые), на парах ртути (ртутные), а также на парах масла (масляные). Для создания высокого вакуума из эжекторных насосов используются лишь ртутные и масляные.

Паровые эжекторные насосы. В эжекторном насосе, работающем на водяном паре, откачивающим рабочим телом является струя водяного пара. Водяной пар при определенном давлении генерируется в паровом котле и подается в эжектор насоса (фиг. 4.41, а), где энергия давления пара преобразуется в энергию движения струи. Паровая струя захватывает откачиваемый газ и направляется в сопло Лаваля, где она тормозится с частичным преобразованием кинетической энергии в потенциальную.

Распределение давлений водяного пара и откачиваемых газов в эжекторном насосе показано на фиг. 4.41,б. В зазоре между выходом эжектора и конфузором Создается разрежение р∞, после чего в конфузоре давление пара возрастает до величины рп.

Газ (после сжатия до давления рг) струей пара через трубу удаляется вместе с паром в камеру атмосферного давления, где пар рабочего тела конденсируется, жидкость стекает в резервуар, откуда снова поступает в паровой котел.

Скорость истечения водяного пара из сопла очень велика, зачастую больше скорости звука; вследствие этого диффузия пара из межсоплового зазора х (фиг. 4.41) в направлении, перпендикулярном потоку, незначительна.

Паровые эжекторные насосы (обычно двухступенчатые) могут обеспечивать очень большие скорости откачки и предельное давление — 0,5 Тор (фиг. 4.42); они широко применяются в химической и металлургической промышленности.