Технология полупроводникового кремния - Фалькевич Э.С.
ISBN 5-229-00740-0
Скачать (прямая ссылка):
Достоинством водокольцевых насосов является малая чувствительность к пыли и конденсирующимся парам.
Группа насосов, у которых в процессе откачки периодически увеличивается или уменьшается рабочий объем, относится к механическим насосам. Во время увеличения рабочий объем насоса связан с откачиваемым объемом. В момент достижения наибольшей величины рабочий объем с помощью соответствующих устройств изолируется от высоко-
13-214
377
Рис.179. Устройство водокольцевого насоса:
1, 3 — выпускное и впускное отверстия; 2 — ротор; 4 - корпус
вакуумной части, затем он уменьшается. Сжимаемый в рабочем объеме газ выталкивается через клапан. Наиболее часто применяются механические насосы с масляным уплотнением трех типов: пластинчато-роторные, пластинчато-статорные и золотниковые.
На рис. 180, а показана схема действия пластинчато-роторного механического насоса. Ротор 6 эксцентрично расположен в полости статора 5 насоса. При вращении вокруг своей оси он прилегает к внутренней поверхности цилиндра статора по его образующей. В продольной прорези ротора вставлены две уплотнительные лопатки 2, которые прижимаются пружиной 1 к внутренней поверхности статора. При вращении ротора в направлении, указанном стрелкой, объем II, ограниченный Лопаткой 2, увеличивается, и газ из откачиваемого сосуда засасывается через входной патрубок 4. Объем II, перемещаясь, займет сначяла положение III, а затем!. При дальнейшем движении ротора объем уменьшается, а находящийся в нем газ сжимается. Под давлением сжатого газа открывается входной клапан 3 и газ выбрасывается в атмосферу.
Рис. 180, б иллюстрирует работу механического насоса пластинчатостаторного типа. Ротор 7, эксцентрично сидящий на валу 8, вращается
378
вокруг оси, совпадающей с геометрической осью рабочей камеры статора. При вращении ротор скользит по стенке рабочей камеры, все время касаясь ее. В прорези статора расположена пластина 5, которая под действием рычага 2 и пружины 3 плотно прилегает к поверхности ротора. Пластина 5 герметично отделяет пространство впуска от пространства выпуска газа. По мере вращения ротора против часовой стрелки увеличивается объем рабочей камеры, сообщающейся с входным патрубком 1, и газ всасывается в камеру. При следующем обороте ротора газ оказывается отсеченным от входного патрубка и после сжатия до давления несколько больше атмосферного выбрасывается через выпускной патрубок 6.
Схема работы золотникового механического насоса показана на рис. 180, в. На эксцентричный ротор 1 надета цилиндрическая обойма 7, от которой отходит открытый сверху параллелепипед 4 с отверстием 5. При вращении ротора обойма катится, несколько проскальзывая, по стенке камеры, а параллелепипед совершает колебательные движения,
379
скользя вверх и вниз в золотнике 6. Это позволяет обойме одновременно всасывать откачиваемый газ через верхнее отверстие параллелепипеда и отверстие 5 и выбрасывать его через патрубок 2 и выходной клапані. Следовательно, рабочий цикл золотниковых насосов состоит из двух тактов. Насосы такой конструкции сравнительно просты по устройству и отличаются большой производительностью.
Масло, заполняющее кожух механических насосов, предназначено для смазки трущихся деталей и уплотнения зазоров между деталями ротора и статора. Нормальная работа исправных механических насосов определяется главным образом качеством заливаемого в него масла. Уровень масла в насосе проверяют через смотровое окошко после нескольких поворотов шкива. Во избежание выброса масла включать насос следует не сразу, а несколькими последовательными включениями электродвигателя.
Выбор механического насоса для откачки различных объемов определяют его паспортными данными.
Особую группу составляют двухроторные механические насосы, обладающие большой быстротой действия в области давлений 1,ЗЗХ XlO2-1,33 • IO'1 Па при сравнительно небольших габаритных размерах. Двухроторные насосы (Рутса) состоят из двух фигурных роторов (рис. 181), синхронно вращающихся навстречу друг другу. Лопасти роторов вращаются без соприкосновения друг с другом и стенками корпуса, что позволяет развивать большие скорости вращения роторов. Откачка в таких насосах осуществляется путем захвата и переноса газа от входного патрубка к выходному непрерывно вращающимися лопастями. Неуплотненные зазоры между вращающимися частями не позволяют двухроторным насосам эффективна работать при значительных перепадах давлений, поэтому для получения низких давлений они должны работать в паре с обычными механическими насосами.
Для получения в вакуумных установках остаточных давлений
1,33 • IO-1-1,33 • 10~s Па в современной технике используют пароструйные насосы, работа которых основана на откачивающем (захватывающем) действии струи пара рабочей жидкости. Механизм действия струи пара состоит в захватывании молекул газа в области низких давлений и переносе их в область более высоких давлений. Устройство, создающее в пароструйных насосах большую скорость движения струи пара в заданном направлении, называется соплом. Существуют эжекторные и диффузионные сопла.
