Принципы работы

Реферат

“Вакуумные насосы”

Принцип работы и конструкции

вакуумных насосов

и вакуумметрических датчиков.

Выполнил студент гр. 5011	Кусков Я.А.
Проверил ассистент	Раков И.Я.

.

Томск 2011

Вакуумный насос — устройство, служащее для удаления (откачки) газов или паров до определённого уровня давления (технического вакуума).

Объёмные насосы осуществляют откачку за счёт периодического изменения объёма рабочей камеры. В основном они используются для получения предварительного разрежения. К ним относятся поршневые, жидкостно-кольцевые, ротационные (вращательные). Наибольшее распространение в вакуумной технике получили вращательные насосы.

Схема ротационного насоса: 1, 3 - лопасти, 2 - кожух.

К высоковакуумным механическим насосам относятся: пароструйные насосы (парортутные и паромасляные), турбомолекулярные насосы. Молекулярные насосы осуществляют откачку за счёт передачи молекулам газа количества движения от твёрдой, жидкой или парообразной быстродвижущейся поверхности. К ним относятся водоструйные, эжекторные, диффузионные молекулярные насосы с одинаковым направлением движения откачивающей поверхности и молекул газа и турбомолекулярные насосы с взаимно перпендикулярным движением твёрдых поверхностей и откачиваемого газа.

Классификация

Вакуумные насосы классифицируют как по типу вакуума, так и по устройству. Область давлений, с которой имеет дело вакуумная техника, охватывает диапазон от 105 до 10−12 Па. Степень вакуума характеризуется коэффициентом Кнудсена, величина которого определяется отношением средней длины свободного пробега молекул газа к линейному эффективному размеру вакуумного элемента Lэф. Эффективными размерами могут быть расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода, расстояние между электродами прибора.

Вакуумные насосы по назначению подразделяются на сверхвысоковакуумные, высоковакуумные, средневакуумные и низковакуумные, а в зависимости от принципа действия — на механические и физико-химические. Условно весь диапазон давлений для реальных размеров вакуумных приборов может быть разделён на поддиапазоны следующим образом:

· Низкий вакуум

λ << Lэф

Kn ≤ 5·10−3

Давление 105…102 Па (103…100 мм рт.ст.)

· Средний вакуум

λ ≥ Lэф

5·10−3 < Kn < 1.5

Давление 102…10−1 Па (100…10−3 мм рт.ст.)

· Высокий вакуум

λ > Lэф

Kn ≥ 1.5

Давление 10−1…10−5 Па (10−3…10−7 мм рт.ст.)

· Сверхвысокий вакуум

λ >> Lэф

Kn >> 1.5

Давление 10−5 Па и ниже (10−7…10−11 мм рт.ст.)

Классификация насосов по конструктивному признаку

· Механические

· Поршневые (в том числе ртутно-поршневые)

· Диафрагменные

· Пластинчато-роторные (в том числе водокольцевые)

· Винтовые

· Рутса

· Золотниковые

· Спиральные

· Магниторазрядные

· Струйные

· Паромасленные диффузионные

· Паромасленные бустерные

· Сорбционные

· Криогенные

Вакуумные насосы также делят по физическим принципам их работы на газопереносные насосы и газосвязывающие насосы. Газопереносные насосы транспортируют частицы либо через некий рабочий объем (Поршневые насосы), либо путем передачи механического импульса частице (за счет столкновения). Некоторые насосы нуждаются в молекулярном течении переносимого вещества, другие — в ламинарном. Механические насосы подразделяются на объёмные и молекулярные.

1. Поршневой насос (плунжерный насос) — один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.

Рис. 1. Конструктивная схема простейшего поршневого насоса одностороннего действия

Рис. 2. Дифференциальная схема включения поршневого насоса. Во время движения поршня влево часть жидкости отводится в штоковую полость, объём которой меньше объёма вытесняемой жидкости за счёт того, что часть объёма штоковой полости занимает шток

В отличие от многих других объёмных насосов, поршневые насосы не являются обратимыми, то есть, они не могут работать в качестве гидродвигателей из-за наличия клапанной системы распределения.

Поршневые насосы не следует путать с роторно-поршневыми, к которым относятся, например, аксиально-поршневые и радиально-поршневые насосы.

Дата добавления: 2015-07-02