4.2.2.2. Пароводяные эжекторные насосы

Пароводяные насосы обычно конструируются также по двухступенчатой схеме, Первая ступень является водяным эжектором, а во второй откачивающим рабочим телом служит водяной пар. Например, стеклянный насос со скоростью откачки ≈ 0,5 л/с (при рабочем давлении 4 Тор) создает предельное давление р∞= 2 Тор при расходе воды 3 м3/ч под давлением 2,5 бар и потреблении пара ≈1 кг/ч (при 0,2 бар). Диапазон рабочих давлений такого насоса 70—2 Тор.

Эжекторный насос часто используется не самостоятельно, а в качестве ступени диффузионного насоса. Насосы с эжекторной ступенью иногда называются бустерами. Как эжекторные насосы, так и бустеры являются промежуточными между диффузионными и форвакуумными насосами. Как будет показано ниже, на выходе диффузионных насосов (особенно одноступенчатых) давление должно иметь порядок десятых и даже сотых долей тора. Создание такого форвакуума масляными ротационными насосами затруднительно, так как в этой области давлений они имеют ниспадающую характеристику S = f(p), что требует применения ротационных насосов с большей номинальной скоростью откачки (т. е. больших размеров). Этот пробел как раз и заполняют промежуточные насосы, а в последнее время также бессмазочные насосы типа Рутса, которые не имеют паров рабочего тела и характеристики скорости откачки которых в этой области давлений особенно благоприятны.

В масляных и ртутных эжекторных насосах струя паров рабочего тела, генерируемых в испарителе, обладает большой плотностью и высокой скоростью, а это позволяет производить откачку при сравнительно высоком давлении форвакуума. Насосы промежуточного диапазона особенно удобно применять в области вакуума порядка 10-3 Тор и выше, где скорость откачки ротационных масляных насосов уже довольно низка, а диффузионных насосов еще невелика.

В промежуточных насосах двухступенчатой конструкции первая ступень насоса со стороны форвакуума является, как правило, эжекторной, вторая же ступень работает как диффузионный насос.

Промежуточные масляные насосы требуют предварительного вакуума порядка 2—5 Тор, ртутные — порядка 20—30 Тор.

В эжекторных насосах струя паров откачивающего рабочего тела должна иметь большую плотность и высокую скорость ввиду высокого предварительного вакуума. В связи с этим поверхность испарения рабочего тела, а следовательно, и мощность нагревателя в эжекторных насосах должны быть значительно больше, чем в диффузионных.

Для работы масляных эжекторных насосов необходимы специальные масла, устойчивые по отношению к окислению. Поэтому в таких насосах применяют некоторые сорта силиконовых масел, невзирая на их высокую цену.