Диффузионный насос

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 04 F 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (21) 4920160/29 (22) 19.03.91 (46) 07.03.93. Бюл. М 9 (72) А.И. Недолуженко и А.А. Недолуженко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1525343, кл, F 04 F 9/00, 1988. (54) ДИФФУЗИОННЫЙ НАСОС (57) Использование: в вакуумной технике.

Сущность изобретения: в корпусе,. частично заполненном жидкостью, размещены по оси паропровод с соплом, нагреватель и источник напряжения, подключенный одним

Изобретение относится к вакуумной технике и позволяет увеличить скорость откачки и снизить потери энергии на нагрев рабочей жидкости, Цель изобретения — увеличение скорости откачки и снижение потерь энергии на нагрев рабочей жидкости, На чертеже изображен продольный разрез диффузионного насоса.

Диффузионный насос содержит корпус

1, частично заполненный жидкостью 2, размещенные в нем по оси паропровод 3 с соплом 4, нагреватель 5 и источник 6 напряжения, подключенный электродом 7 к корпусу 1. Насос снабжен полым кольцом 8 с сегментообразным профилем, обращенным своей хордой к соплу с перфорированными в нем отверстиями 14. Паропровод 3 снабжен диэлектрической вставкой 9, а электрод 10 источника 6 напряжения подключен к соплу 4. Насос содержит также входной патрубок 11, выходной патрубок 12, рубашку 13 охлаждения, теплоизолирующую крышку 15. электродом к корпусу, другим к соплу. Между корпусом и паропроводом установлено кольцо, В верхней части паропровода размещена диэлектрическая вставка. Оси симметрии профилей кольца и сопла в продольном сечении размещены на одной линии. Теплоизолирующая крышка выполнена в виде прямоугольного усеченного конуса, скрепленного с паропроводом в нижней его части, Кольцо выполнено полым с сегментным профилем, обращенным хордой к соплу, и снабжено перфорированными отверстиями, 1 ил, Диффузионный насос работает следующим образом.

После предварительной откачки форвакуумным насосом (не показан) включается нагреватель 5. Жидкость 2 доводится до кипения. Давление паров жидкости 2 в сопле

4 в несколько раз больше, чем давление газа внутри насоса, Пары жидкости 2 истекают из сопл 4 в виде сверхзвуковой струи. На пути потока пара установлено кольцо 8 с перфорированными в нем отверстиями, Струя расслаивается на отдельные струи, количество которых и их направление определяется количеством и направлением перфорированных отверстий.

При прохождении через перфорированные отверстия площадь пространства между корпусом и паропроводом, охватываемая струями пара, увеличивается, а скорость струй (за счет потерь энергии при прохождении через отверстия) становится дозвуковой. Увеличение площади пространства, охватываемой струями пара, способствует повышению коэффициента эжекции и уве1800140 от отклчи3само о оЯъвкта откачка личению скорости откачки, Приложение потенциала позволяет создать дополнительное движение паров жидкости 2 на стенку корпуса 1. Это поддерживает скорость струи на уровне, близком к звуковой и предотвращает обратную диффузию паров в откачиваемый объем. Величина потенциала выбирается такой, чтобы не происходило полимеризации рабочей жидкости, Откачиваемый газ, проходя через входной патрубок 11, диффундирует в струю пара. Пар, попадая на охлаждаемые стенки корпуса 1, конденсируется, стекает в нижнюю часть корпуса 1. Откачиваемый газ, обтекая теплоизолирующую крышку 15, удаляется в выходной патрубок 12, При этом, поскольку отсутствует непосредственный контакт откачиваемого газа с кипящей поверхностью рабочей жидкости, снижаются потери энергии на ее нагрев, Теплоизолирующая крышка выполнена в виде усеченного корпуса для стекания конденсата с ее поверхности, а также для увеличения скорости прохождения паров рабочей жидкости по паропроводу, что при повороте потока в соплах приведет к повышению давления в них(имеет место переход кинетической энергии в потенциальную), а значит и увеличит энергию истекающей из сопл струи пара, что в свою очередь будет способствовать повышению коэффициента эжекции.

Формула изобретения

Диффузионный насос, содержащий корпус, частично заполненный жидкостью, размещенные в нем по оси паропровод с

"0 соплом, нагреватель и источник напряжения, подключенный одним электродом к корпусу, а другим — к соплу, между корпусом и паропроводом установлено кольцо, в верхней части паропровода размещена диэлек"5 трическая вставка, а оси симметрии профилей кольца и сопла в продольном сечении размещены на одной линии, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения скорости откачки и снижения потерь энер20 гии на нагрев рабочей жидкости, насос снабжен теплоизолирующей крышкой, выполненной в виде прямоугольного усеченного конуса, скрепленного с паропроводом в нижней его части, а кольцо выполнено полым с сегментным профилем, обращенным своей хордой к соплу, и снабжено перфорированными отверстиями.