Пластинчато-роторные насосы вакуумные

В этих насосах газ заключен в объеме, ограниченном поверхностями ротора, статора и двумя пластинами-лопастями (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Схема пластинчато-роторного насоса с масляным уплотнением.

Откачка происходит за счет сжатия газа до давления, слегка превышающего атмосферное. Это избыточное давление открывает пружинный выпускной клапан, и газ выходит в атмосферу. Тонкая пленка масла улучшает уплотнение, поэтому предельно достижимое давление зависит также от давления паров масла. В одноступенчатом варианте наименьшее давление составляет 10^-2 Торр, при последовательном включении двух ступеней разрежение достигает 10^-3 Торр.

Размер насоса ограничен трением скользящих пластин. Самые большие (с водяным охлаждением) позволяют получить скорость откачки около 400 л/с, меньшие насосы (с воздушным охлаждением) имеют производительность 0,5-5 л/с.

Из-за ограничений, накладываемых трением лопастей при скольжении, наибольшая скорость откачки существующих водоохлаждаемых насосов составляет около 400 л/с. Более компактные насосы с воздушным охлаждением обладают производительностью в пределах от 0,5 до 5 л/с. Следует избегать конденсации паров, поскольку она приводит к загрязнению и деградации масла - при типичной для таких насосов рабочей температуре 70°С пары воды конденсируются уже при давлении 234 мм рт. ст. Для решения этой проблемы большинство насосов оснащено балластным клапаном, встроенным в область высокого давления. После отсечки газа от входного патрубка, часть его пропускают через балластный клапан. Это приводит к более раннему срабатыванию выпускного клапана и к снижению степени сжатия. Аналогично устроен и пластинчато-статорный плунжерный насос.

Большинство механических насосов создают вибрации, которые являются большой помехой для работы криогенных рефрижераторов, предназначенных для достижения сверхнизких температур.

Другим существенным недостатком насосов с масляным уплотнением является возникновение обратного потока паров масла в откачиваемую линию, что может оказаться заметным при низких давлениях. Загрязнение парами масла может быть существенно уменьшено применением соответствующих ловушек, например, цео-литовых ловушек (молекулярные сита) или ловушек, охлаждаемых жидким азотом (см. п. 1.6.4).

Скорость откачки пластинчато-роторных насосов примерно постоянна в диапазоне давлений от 1 атм до 10^-2 Торр (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Типичная зависимость скорости откачки двухступенчатого пластинчатого насоса от давления на его входе.

Для достижения высоких скоростей откачки в диапазоне 10^-2-10^-3 Торр используют последовательное соединение этих насосов с бустерными (двухроторными) насосами.