Эжекторные (бустерные) насосы принцип работы

Принцип откачки пароэжекторной ступени показан на рис. 2.46. Рабочая жидкость под высоким давлением р1 входит в сопло 1 (сопло Лаваля). Здесь оно увеличивается до давления р2. При этом увеличении внезапное изменение энергии сопровождается увеличением скорости. Струи пара рабочей жидкости с увеличенной скоростью проходят через область смешивания 3, соединенную с откачиваемой камерой 4. Здесь молекулы газа из камеры следуют за струей пара. Смесь паров рабочей жидкости и газа входит в сопло 2 (Вентури). Здесь смесь сжимается до выпускного давления р3 с одновременным снижением скорости. Пары рабочей жидкости конденсируются на стенках насоса, а газ удаляется форвакуумным насосом.

Бустерный насос идеально подходит для откачки большого количества газов или паров при давлении 1…10-3 мбар. Более высокая плотность струи пара гарантирует, что диффузия газа в струю пара будет происходить медленнее, чем в диффузионных насосах, поэтому только внешние слои струи пара будут заполнены газом. Более того, поверхность, через которую происходит диффузия меньше из-за специальной конструкции сопла. Поэтому предельная быстрота действия такого насоса меньше, чем у диффузионного. Т.к. откачиваемый газ по соседству со струей находится под высоким входным давлением, он будет влиять на направлении потока, а оптимальные условия возможны только при определенном входном давлении. Поэтому быстрота действия не будет постоянной с понижением входного давления. Из-за высокой скорости и плотности струи пара бустерный насос может переносить газы при относительно высоком выпускном давлении. Предельное выпускное давление составляет несколько мбар.

Бустерные насосы, используемые сегодня в вакуумной технологии, в основном имеют одну или более диффузионных ступеней и несколько эжекторных. Система сопел бустерного насоса состоит из расположенных каскадом двух диффузионных и двух эжекторных ступеней (рис. 2.47). Диффузионные ступени обеспечивают высокую быстроту действия при давлении 10-4…10-3 мбар (рис. 2.48), а эжекторные – высокую производительность при высоком давлении (рис.2.49) и высокое предельное выпускное давление.

Нечувствительность к пыли и парам, растворенным в рабочей жидкости достигается за счет больших кипятильника и резервуара рабочей жидкости. В кипятильнике может находиться большое количество примесей, что не повлияет на характеристики откачки.