Бустерный пароструйный вакуумный насос относится к высоковакуумным насосам.
Бустерные пароструйные насосы создают высокую скорость откачивания и часто используются для повышения и удержания мощного стабильного давления. Крепкий механизм бустерных насосов гарантирует их надежность, доступность в использовании и сервисе, неприхотливость к полному диапазону впускного и выпускного давления. Поэтому бустерный насос подходит в металлургии и науке.
Характеристики бустерных насосов
Бустерные насосы – многоступенчатые пароструйные насосы, работающие на пару специальных вакуумных рабочих жидкостей.
Скорость работы, производительность и наибольшее выпускное давление зависят от мощности, подводимой к кипятильнику насоса. Можно менять подводимую мощность: с ее увеличением эффективность насоса в области высоких давлений увеличивается, а в области низких – уменьшается. Выпускное давление насоса сильно возрастает независимо от уровня впускного давления.
Преимущества бустерных насосов:
- настройка мощности под нужный напор;
- для работы не требуется дополнительное обслуживание;
- герметичность;
- бесшумная работа;
- долгий срок службы.
Устройство насосов
Откачиваемый газ, захватываемый паровой струей первой ступени, сжимается до выпускного давления этой ступени и притягивается к холодной стенке корпуса насоса; на стенке пар конденсируется и стекает по стенке в кипятильник, а газ увлекается струей последующей ступени.
Так как бустерные насосы нужны для устранения больших потоков газа при относительно высоком впускном (10 ... 10-2 Па) и значительном выпускном давлении, то главными требованиями, предъявляемыми к рабочим жидкостям, являются:
- высокая термическая и термоокислительная стойкость;
- высокое давление пара при рабочей температуре в кипятильнике;
- малая теплота парообразования;
- узкий фракционный состав, исключающий заметное изменение характеристик рабочей жидкости при
- удалении из нее легких фракций при работе насоса.
Вследствие значительной плотности паровых струй, истекающих из сопел бустерных насосов, последние хорошо откачивают легкие газы.
Важнейшая характеристика бустерных насосов – обратный поток масляного пара из насоса в откачиваемую систему. Для бустерных насосов с колпачковым, охлаждаемым водой маслоотражателем удельный обратный поток масла составляет 0,02 ... 0,05 мг/(мин*см 2) при работе насосов в области давлений не более 1 Па.
Принцип действия бустерного насоса
В бустерном вакуумном насосе пар поступает по паропроводящей трубе, соединенной с подсопельником. Затем изменяется направление движения на обратное, проходит через наименьшее сечение сопла, где скорость пара становится равной критической, и далее расширяется с увеличением скорости до сверхзвуковой в кольцевом канале, образуемом подсопельником и зонтом.
Область рабочих давлений бустерных насосов характерна тем, что режим течения откачиваемого газа переходит от вязкостного (на верхней границе диапазона — 10 Па) до молекулярного (на нижней границе диапазона — 10-2 Па). Эта особенность условий работы насоса в значительной мере определяет механизм откачки газа насосом. Для откачивания при высоком давлении струя должна быть очень плотной, при низком давлении – достаточно разреженной.
Так как режим истечения паровой струи в процессе откачки не меняется, его приходится подбирать для снабжения высокой быстроты функционирования во всей рабочей области. Этот режим, благоприятный во всем диапазоне давлений, оптимален и в каждой из областей давления (высокого и низкого).
Максимальная быстрота работы современных бустерных насосов соответствует давлению около 1 Па.
Вывод
Таким образом, бустерный пароструйный насос подходит по характеристикам в металлургии и научных исследованиях. За счет герметичности он выдерживает любые условия. Крепкая оболочка и регулируемая мощность – главные преимущества по сравнению с другими паровыми насосами.
