Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. WO1993017243 - POMPE A VIDE DU TYPE A JET

Note: Texte fondé sur des processus automatiques de reconnaissance optique de caractères. Seule la version PDF a une valeur juridique

[ RU ]

СТРУЙНЫЙ ВАЙУТГЛНЫЙ нлсос

Область техники

■Изобретение относится .к вакуумным насосам, а более точно касается струйных Еак,уумных насосов.

Предшествующий уровень техники

Известен трехступенчатый паромасляный высоковаку-умный насос,' имеющий цилиндрический корпус, паропровод, маслоотражатель над соплом входной ступени (А.Б. Цейт-лин, "Пароструйные ,насосы" , 1965, Энергия (Ленинград), с. 265).

В этом насосе газ из откачиваемого объема 'захва-тывается сверхзвуковой струей пара вакуумной жидкости, расширяющейся из сверхзвукового сопла первой ступени паропровода. Далее газ транспортируется к форвакуум-ному патрубку.

В этом насосе формируется интенсивный обратный поток паров вакуумной жидкости, что ограничивает об-ласть применения таких насосоЕ.

Известен струйный вакуумный насос, содержащий по-лый корпус с входным патрубком и выходным форвакуумным патрубком. Входной патрубок сообщает полость корпуса с откачиваемым объемом. Насос содержит также паропро-вод в полости корпуса, расположенный вдоль геометри-ческой оси насоса и имеющий несколько ступеней сжатия откачиваемого газа со сверхзвуковыми соплами. Внешний контур сверхзвуковой части сопла имеет кольцеобразную форму. В корпусе насоса расположен испаритель вакуум-ной жидкости, в котором генерируется пар вакуумной жидкости, поступающий ЕЕерх по паропроводу к сверхзву-ковым соплам. Расширяясь из сопла, пар захватывает от-качиваемый газ, передает ему импульс движения, который преобразуется в повышенное давление откачиваемого газа, поступающего в выходной патрубок ( GB , A, I339I2I).

В этом насосе значительно уменьшен обратный поток паров вакуумной жидкости, так как над первой ступенью расположен охлаждаемый маслоотражатель, имеющий внешний диаметр больше диаметра входного отверстия в насос.

Однако поверхность этого маслоотражателя, обращен- ная к откачиваемому объем , смачивается во время ра- боты вакуумной жидкостью и поэтому служит источником обратного потока молекул вакуумной жидкости.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения положена задача создать струйный вакуумный насос, конструкция которого позволя- ла бы существенно уменьшить обратный поток паров ва.- к мной жидкости для получения более "чистого" вакуу-ма с одновременным понижением предельного остаточного давления за счет изменения конструкции сверхзвукового сопла первой и других ступеней.

Эта задача решается тем, что в струйном вакуумном насосе, содержащем полый корпус, имеющий входной пат- рубок, сообщающийся с откачиваемым объемом, и выходной форЕакуумный патрубок, паропровод, расположенный в по- лости полого корпуса вдоль геометрической оси насоса и имеющий сверхзвуковое сопло, по меньшей мере, одной ступени сжатия о качиваемого газа, у которого внешний контур сверхзвуковой части имеет кольцеобразную форлу, и испаритель вакуумной жидкости, в котором генерирует- ся пар вакуумной жидкости, поступающий вверх по паро- проводу к сверхзвуковому соплу каждой ступени, а рас- ширяющийся из сверхзвукового сопла первой ступени пар захватывает откачиваемый газ, передает ему импульс движения, который преобразуется Е повышенное давление откачиваемого газа, поступающего в выходной форвакуум- ный патрубок, согласно изобретению, радиус внешнего контура сверхзвуковой части сверхзвукового сопла, по меньшей мере, первой ступени сжатия уменьшается к ЕЬ ходу из сверхзвукового сопла.

Целесообразно , чтобы внешний контур сверхзвуковой части сверхзвукового сопла был выполнен в Еиде конуса. 'Внешний контур ОЕерхзБукоЕОй части сверхзвукового сопла может иметь криволинейную образующую, и, кроме того, на внешнем контуре сверхзвуковой части сверхзву-кового сопла первой ступени паропровода может быть закреплен отражатель обратного потока паров вакуумной идкости.

Целесообразно таже, чтобы насос содержал конден-сатор'паров вакуумной жидкости кольцеобразной .формы, расположенный в полости корпуса Еблизи выхода из сверхзвукового сопла первой ступени и частично перек-рывающий внешний контур сверхзвукового сопла.

На внешнем контуре сверхзвукового сопла оказалось целесообразно выполнить уступ, отражающий поток iiapoE вакуумной жидкости, исте1ающий из щели, образованной внешним контуром сверхзвукового сопла и конденсатором.

Конденсатором может являться конический экран, укрепленный в корпусе, по меньшей мере, на трех стой-ках и имеющий вырезы между стойками в нижней его час-ти для слива конденсата вакуумной жидкости.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его выпалнения и прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг. I изображает струйный вакуумный насос, сог-ласно изобретению, продольный разрез;

' фиг. 2 - сверхзвуковое сопло, согласно изобрете-нию, общий вид в разрезе;

фиг. 3 - то же сверхзвуковое сопло, другой ва-риант выполнения, согласно изобретению, в разрезе;

фиг. 4 - еще один вариант выполнения сверхзЕуко-вого сопла, согласно изобретению, в разрезе;

фиг. 5 - ступень струйного вакуумного насоса с отражателем, согласно изобретению;

фиг. 6 - та же ступень с конденсатором, согласно изобретению;

фиг. 7 - конденсатор, согласно изобретению; иг, 8 - та же ступень с конденсатором и уступом, согласно 'изобретению.

Лучший вариант осуществления изобретения

Струйный вакуумный насос содержит корпус I (фиг.1), имеющий входной патрубок 2.·, сообщающийся с откачиваемым объемом, и выходной форвакуумный патрубок 3. В полости 4 корпуса I расположен паропровод 5, содержащий нес-колько осесимметричных ступеней сжатия откачиваемого газа, каждая из которых имеет сверхзвуковое сопло 6.

Сопло 6 первой ступени образовано крышкой 7 и корпусом 8 паропровода 5. Его внешний контур .сверхзЕу-ковой части имеет кольцеобразную форму. Вторая и тре-тья ступени паропровода 5 имеют аналогичное ислолне-ние сопел 6. Последняя ступень паропровода 5 образу-ет с корпусом I полость 9, сообщающуюся с патрубком 3.

Последняя ступень опущена в емкость испарителя вакуумной жидкости в нижней части корпуса I. йспари-тель содержит также нагреватель 10 известного типа, например, Е виде спирали, соединенной с клеммами II источника напряжения (на чертеже не показан) .

Сверхзвуковое сопло 6 выполняется так, что ра-диус R (фиг. 2) внешнего контура сверхзвуковой части уменьшается к выходу 12 из сопла 6. Для этого внешний контур сопла 6, начиная от критического се-чения 13, имеет коническую поверхность 14, располо-женную так, что продолжение ее образующей пересекает ось 15 насоса.

Внешний контур сопла.6, начиная от критического сечения 13, образуется также поверхностью 14'(фиг.3), имеющей криволинейную образующую, обращенную выпук-лой частью к оси 15 насоса.

На фиг. 4 показано сопло 6, у которого криволи-нейная образующая поверхности 14" внешнего контура имеет вогнутую часть, обращенную к оси 15 насоса.

На. внешнем контуре сверхзвуковой части сопла 6 (фиг. 5) первой ступени паропровода 5 закреплен о ра- жатель 16 обратного потока пароЕ вакуумной жидкости, выполненный в виде пластины кольцеобразной формы и имеющий тепловой контакт с крышкой 7.

В полости 4 корпуса I вблизи сопла 6 первой сту-пени паропровода 5 расположен конденсатор 17 (фиг.6) паров вакуумной жидкости кольцеобразной формы. Кон-денсатор 17 расположен Еблизи выхода 12 из сопла 6 и частично перекрывает внешний контур сопла 6. Конден-сатор 17 укреплен в корпусе I, по меньшей мере, на трех стойках 18. Конденсатором 17 является конический экран, имеющий вырезы 19 (фиг. 7) в нижней его части.

На внешнем контуре сопла 6 выполняется уступ 20 (фиг. 8), отражающий поток паров вакуумной жидкости, которым служит, например, части крышки 7.

Струйный вакуумный насос работает следующим обра.-зом.

После создания предварительного вакуума в полос-ти насоса (фиг. I) не выше 20 Па включается нагрева,-тель 10 испарителя, нагреваемая вакуумная жидкость 21 интенсивно испаряется. Парами вакуумно жидкости 21 прогревается паропровод 5 и через сверхзвуковые сопла 6 начинается истечение паров вакуумной жидкос-ти 21 в полость 4. Пары вакуумной жидкости 21, попа-дая на внутреннюю поверхность охлаждаемого корпуса I, конденсируются на ней и пленка конденсата стекает в испаритель. Откачиваемый газ, поступающий во входной патрубок 2, обтекая крышку 7 сопла 6 первой ступени, диффундирует в струю паров вакуумной жидкости 21 пергой ступени, приобретает импульс движения от па-рог вакуумной жидкости 21.и транспортируется из по-лости 4 к полости 9, с которой сообщается патрубок 3 и через который осуществляется форвакуумная откачка.

На фиг. 2 показано стрелками направление движе-ния паров вакуумной жидкости 21 к сверхзвуковому соплу 6 и из него.

Заявляемая форда внешнего контура сопла 6 соз-дает направление струи пароЕ вакуумной жидкости 21 i оси 15 сопла и существенно уменьшает угол между нап-равлением крайних линий потока, и осью 15 насоса, что само по себе уменьшает обратный поток пароЕ вакууьшоп жидкости 21. Кроме того, кромка сопла 6, являющаяся общепризнанным источником обратных потоков паров ва-куумной жидкости 21, оказывается под горячей крышкой 7 сопла 6 первой ступени, выполняющей теперь роль горячего отражателя обратных потоков.

Дальнейшее уменьшение, обратного потока паров ва-куумной жидкости 21 осуществляется отражателем 16 (фиг. 5), который в процессе работы насоса уменьшает оптическую прозрачность между корпусом I, ограничи-вающим полость 4, и входным патрубком 2.

Больший эффект уменьшения обратного потока дос-тигается постановкой конденсатора 17, разделенного зазором с крышкой 7 сопла -6 , укрепленного на корпусе I с помощью стоек 18, передающих тепло конденсации паров на корпус I.. Благодаря частичному перекрытию крышки 7 сопла 6·''в нижней части конденсатор 17 ЯЕЛЯ-ется ковденсируюшим-приемником Енешней периферийной части струи, вносящей основной вклад в обратный по-ток паров вакуумной жидкости 21.- Для того, чтобы конденсат паров вакуумной жид-кости 21 удалялся с конденсатора 17 не каплями, пада-ющими в струю и на паропровод 5, а стекал по стойкап IS конденсатора 17 (фиг. 6), в нижней части коничес-кого конденсатора 17 выполнены вырезы 19, по нижней кромке которых пленка жидкости стекает к стойкам 1С и затем по ним на корпус I.

Для того, чтобы убрать пары вакуумной жидкости

21, проникающие на верхнюю часть корпуса I в щель между крышкой 7 сопла 6 и конденсатором 17 на крыш-ке 7 как ее продолжение выполняется уступ 20, отра-жающий поток молекул из вышеупомянутой щели.

Остаточный обратный поток паров вакуумной жид-кости 21 улавливается внутренней поверхностью Еерх-неы части корпуса I настолько, насколько позволяет захват молекул , по крайней мере , при одном столкнове-нии с поверхностью корпуса. I .

Преимуществом предлагаемого насоса, является су-щественное уменьшение обратного потока паров вакуум-ной жидкости. Использование предлагаемой конструкции сопла первой ступени приводит к уменьшению обратного потока до величины меньше 10~^ыг/см2« ч без примене-ния охлаждаемого водой ма.слоотра. ательного колпака.

Применение отражателя ,' конденсатора и уступа позволяет уменьшить обратный поток до величины 10"^ мг/см^ ч и . меньше при сохранении быстроты действия.

Промышленная применимость

Изобретение может быть использовано для получе-ния вакуума, например , на линиях изготовления кинеско-пов и другого электровакуумного оборудования, в вакуум-ной металлургии, для сварки в вакууме , в вакуумных технологических установках для нанесения покрытий, в микроэлектронике , в космической технологии и в дру-гих отраслях деятельности , связанной с вакуумом.