Вакуумный пароструйный насос

 

Сущность изобретения: криоконденсационные поверхности, охватывающие сопловые ступени, соосно размещенные в корпусе с входным и выходным патрубками. В стенках сопловых ступеней выполнены каналы, сообщенные с парогенератором, подсоединенным к последней сопловой ступени. 1 ил.

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к безмасляным вакуумным насосам, и может быть использовано в холодных диффузионных насосах. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы насоса. На чертеже приведена принципиальная схема вакуумного пароструйного насоса. Насос состоит из корпуса 1, к которому при помощи патрубка 2 присоединен насос предварительного разрежения. К откачиваемому объему насос подсоединен присоединительным патрубком 3. Внутри корпуса размещены сопловые ступени, состоящие из сопловых блоков 4 и паропроводов 5. В стенках паропроводов и сопловых блоков выполнены каналы 6 для подачи воды от сопловых ступеней и к парогенератору 7 и нагрева рабочего тела (воды) в парогенераторе. В зависимости от типоразмеров насоса выполнение каналов может быть различно (например в виде змеевика, намотанного на сопловую ступень, либо заглубленного в ее стенке). Конус 8 сжатия прикреплен к криоконденсационной поверхности 9, охлаждающей жидким азотом. Вентиль 10 служит для слива воды с поддона 11. Вентиль 12 для подачи паров воды из парогенератора 7 через паропроводы 5 к сопловым блокам 4. Насос работает следующим образом. В парогенератор 7 заливается вода. Насосом предварительного разрежения откачивается воздух до давления порядка 10^-2 мм рт.ст. из насоса и откачиваемого объема. При этом вентили 10 и 12 закрыты. Затем в каналы 6 подается вода. Направление течения воды от первой сопловой ступени к парогенератору, внутри которого расположена трубка с развитой поверхностью теплообмена (теплообменник). В криоконденсационную поверхность 9 подается жидкий азот. После захолаживания криоповерхности открывают вентиль 10 и удаляют воздух из парогенератора и растворенные в воде примеси, которые не конденсируются при температуре жидкого азота. После этого перекрывают вентиль 10 и открывают вентиль 12, через который подается пар из парогенератора по паропроводам к соплам сопловых ступеней. Водяной пар, истекающий из сопел, захватывает молекулы откачиваемого газа и увлекает их в сторону насоса предварительного разрежения. Пар конденсируется в твердую фазу на криоконденсационных поверхностях. Откачиваемый газ удаляется насосом предварительного разрежения. При остановке насоса отключается откачиваемая система, подача жидкого азота прекращается. Вентиль 12 отключается, из криоконденсационной поверхности жидкий азот выдувается сжатым воздухом, а лед, превращаясь в воду, стекает на поддон 11 и через открытый вентиль возвращается в парогенератор. Предложенный насос значительно проще в конструктивном выполнении, так как нет необходимости в использовании электронагревателей вода нагревается, протекая по трубке (теплообменнику) внутри парогенератора после прохождения по каналам сопловых ступеней. Наличие каналов в стенках сопловых ступеней позволяет автоматически поддерживать температуру сопловых ступеней, перегревать пары воды в сопловых ступенях относительно температуры насыщения в парогенераторе вследствие осуществления течения паров в парогенераторах и воды в каналах в режиме противопотока, что приводит к исключению конденсации паров в сопловых ступенях, обеспечивая тем самым надежность работы насоса.

Формула изобретения

ВАКУУМНЫЙ ПАРОСТРУЙНЫЙ НАСОС, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, криоконденсационные поверхности, охватывающие сопловые ступени, соосно размещенные в корпусе, и парогенератор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы насоса, в стенках сопловых ступеней выполнены каналы, сообщенные с парогенератором, подсоединенным к последней сопловой ступени.

РИСУНКИ

Рисунок 1