ПАРОСТРУЙНЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС

ПАРОСТРУЙНЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС


RU (11) 2079729 (13) C1

(51) 6 F04F9/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94039343/06 
(22) Дата подачи заявки: 1994.10.14 
(45) Опубликовано: 1997.05.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Цейтлин А.Б. Пароструйные вакуумные насосы. - М.-Л.: Энергия, 1965, с. 254 - 268. 2. Патент Германии N 1032469, кл. F 04 F 9/00, 1958. 3. Патент СССР N 1280963, кл. F 04 F 5/46, 1994. 
(71) Заявитель(и): Институт теплофизики СО РАН 
(72) Автор(ы): Ребров А.К. 
(73) Патентообладатель(и): Институт теплофизики СО РАН 

(54) ПАРОСТРУЙНЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС 

Использование: в вакуумной технике, в частности в пароструйных вакуумных насосах, позволяет уменьшить величину обратного потока паров рабочей жидкости и расширить технологические возможности насоса. Сущность изобретения: насос содержит цилиндрический корпус 1 и установленный соосно с ним паропровод 2 с активным сверхзвуковым соплом 3, наружная стенка 4 которого сужается в направлении выхода из сопла. Концентрично ему с зазором установлен охлаждаемый экран 5, прикрытый сверху горячим экраном 6 для исключения молекулярного потока на корпус из щели между стенкой сопла и экраном 5, а также с поверхности экрана 5. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области вакуумной техники и может быть использовано в качестве эффективного средства откачки в установках различного назначения, в частности в установках вакуумного напыления, термообезгаживания, плазменного упрочнения и т.п.

Известны диффузионные паромасляные насосы, содержащие охлаждаемый корпус с кипятильником в нижней части и паропроводом по оси, снабженным соплом [1]

Наиболее существенным недостатком этих насосов является наличие значительного потока паров рабочей жидкости (вакуумного масла) в откачиваемый объем, обусловленного спецификой расширения паровой струи верхнего сопла в области высокого вакуума.

Указанный недостаток частично преодолевается постановкой охлаждаемых кольцевых щитков концентрично с соплом первой ступени [2] Недостатком таких устройств и других применяемых маслоотражательных устройств является то, что они открыты для прямой видимости из входного отверстия и даже из откачиваемого объема и их поверхность, смоченная рабочей жидкостью, является дополнительным источником паров в откачиваемый объем, имитирующим молекулы при температуре упомянутой поверхности, охлаждаемой принудительно или радиационно.

Обратный поток паров рабочей жидкости существенно снижен в многоступенчатом пароструйном вакуумном насосе, описанном в [3]

Снижение обратного потока паров рабочей жидкости в этом насосе достигнуто за счет специальной формы сопла, наружная стенка которого сужается к выходу.

Неустраненным недостатком прототипа является наличие разворота периферийной части паровой струи в направлении откачиваемого объема, что дает заметный вклад в обратный поток паров рабочей жидкости. Величина этого способа значительно меньше, чем у аналогов, но все же составляет величину порядка 110-4мг/чсм2.

Развитие современных вакуумных технологий характеризуется все возрастающим требованием к качеству вакуума и соответственно к средствам откачки. В этих условиях приведенная величина обратного потока паров рабочей жидкости в целом ряде технологий оказывается недопустимо высокой, что ограничивает область применения прототипа.

Технической задачей изобретения является улучшение характеристик насоса за счет уменьшения величины обратного потока паров рабочей жидкости и расширения его технологических возможностей.

Указанная задача достигается тем, что в струйной вакуумном насосе, содержащем корпус, установленный в нем паропровод с кольцевым сверхзвуковым активным соплом, наружная стенка которого выполнена сужающейся к его выходу, концентрично расположенный охлаждаемый экран паров рабочей жидкости для снижения обратного потока, охлаждаемый экран устанавливается под наружной стенкой сопла с зазором, который перекрывается горячим экраном до полной оптической непросматриваемости со стороны входа в насос.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого насоса.

Насос содержит цилиндрический корпус 1 и установленный соосно с ним паропровод 2 с активным сверхзвуковым соплом 3, наружная стенка 4 которого сужается в направлении выхода. Концентрично ему с зазором установлен охлаждаемый экран 5, а горячий экран 6 перекрывает вылет молекул из зазора в направлении откачиваемого объема.

Работа насоса происходит следующим образом. Пары рабочей жидкости поступают в активное сопло 3, на выходе из которого образуется сверхзвуковая струя, "прижатая" к криволинейной внутренней стенке. Периферийная часть этой струи разворачивается, образуя радиально расходящийся поток паров, из которого в результате многократных отражений молекул от стенок формируется поток, направленный в откачиваемый объем. Наибольшую опасность в этом смысле представляет часть расширяющегося пара, примыкающая непосредственно к выходной кромке наружной сужающейся стенки сопла 4. В предлагаемом насосе эта периферийная часть струи попадает частично на поверхность охлаждаемого экрана 5, где пар конденсируется, частично (через зазор) на поверхность горячего экрана 6, отражающего пар в сторону откачивающей струи. Таким образом, обратный поток паров рабочей жидкости существенно снижается.

Откачиваемый газ диффундирует в струю пара, приобретает в результате столкновений с молекулами пара дрейфовую скорость в направлении вниз по потоку. При столкновении с холодными стенками насоса пары рабочего тела конденсируются, жидкость стекает пленкой в направлении котла (испарителя), а откачиваемый газ с повышенным давлением поступает на следующую ступень откачки.

Испытания предложенной конструкции насоса показывают, что установка охлаждаемого экрана 5 концентрично наружной стенке 4 верхнего сопла 3 вместе с горячим экраном 6, отражающим молекулы рабочей жидкости в направлении откачивающей струи, снижает величину обратного потока паров рабочей жидкости не менее чем в 2 раза. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Пароструйный вакуумный насос, содержащий корпус, установленный в нем паропровод с кольцевым активным соплом, наружная стенка которого выполнена сужающейся к выходу, концентрично расположенный охлаждаемый экран для снижения обратного потока паров рабочей жидкости, отличающийся тем, что охлаждаемый экран устанавливается под наружной стенкой сопла с зазором, который перекрывается горячим экраном до полной оптической непросматриваемости со стороны входа в насос.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru