По окончании работы следует

6 
Лабораторная работа №1 
ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ВАКУУМНЫМИ 
УСТАНОВКАМИ, МЕТОДИКОЙ И ПРИЕМАМИ 
РАБОТЫ 
Конструкция вакуумной системы определяется ее назначением, 
однако каждая установка содержит следующие элементы:
- объем, из которого производится откачка газа;
- насосы;
- трубопроводы, соединяющие между собой отдельные части 
системы;
- вакуумные затворы и краны, регулирующие поток газа вдоль 
вакуумной системы;
- средства для измерения вакуума. 
В 
зависимости 
от 
назначения 
вакуумные 
системы 
подразделяются на следующие группы: 
- установки для получения среднего вакуума; 
- установки для получения высокого вакуума прямоточные; 
- установки для получения высокого вакуума с байпасной 
линией; 
- установки для получения сверхвысокого вакуума. 
Типичная схема установки первой группы представлена на рис. 1. 
Рис. 1. Установка для получения среднего вакуума. 
Вакуумный насос 1 соединяется c откачиваемым объектом 5 
через трубопровод 4 c запорным вентилем 3. Вентиль 6 служит для 
напуска атмосферного воздуха в откачиваемый объем при 
необходимости. Вакуумная система может быть снабжена 

7 
натекателем 8 для создания регулируемого потока какого-либо газа 
через откачиваемый объем.
Средством измерения вакуума в таких установках служат: 
- термопарные манометрические преобразователи 7; 
- деформационные механические вакуумметры; 
- гидростатические U-образные манометры. 
Для создания вакуума в таких установках чаще всего 
используют механические вращательно-масляные насосы. Они 
делятся на пластинчато-роторные, пластинчато-статорные и 
золотниковые. Действие их основано на механическом всасывании 
газа периодически расширяющимся объемом рабочей камеры.
а 
б 
Рис. 2. Внешний вид (а) и схема (б) пластинчато-роторного насоса:
1 – выхлопной клапан, 2 – входной патрубок, 3 – статор, 4 – ротор,
5 – пластины, 6 – пружина, А – область разрежения (всасывания), В – область 
сжатия (выхлопа), С – уровень рабочей жидкости (масла).
Изменение объема достигается вращением цилиндрического 
ротора. Насосы начинают работать с атмосферного давления. 
Давление газа на выхлопе механического насоса тоже равно 
атмосферному. 
При 
эксплуатации 
механических 
насосов 
необходимо иметь в виду, что скорость откачки уменьшается с 
давлением, поэтому для достижения предельного давления насоса 
требуется значительное время. Поэтому на практике, как правило, 
считают работу насоса удовлетворительной, если создаваемый им 
вакуум находится в пределах 10
–2
– 10
–3
мм рт. ст.
Во избежание попадания рабочей жидкости в трубопровод 4, 
или, что гораздо хуже, в откачиваемый объем, после окончания 

8 
процесса откачки следует закрыть запорный вентиль 3, выключить 
питание электродвигателя насоса и напустить атмосферный воздух 
в насос через вентиль 2.
Типичная схема установки второй группы представлена на рис. 3. 
Рис. 3. Прямоточная установка для получения высокого вакуума.
Такие вакуумные схемы обычно применяются в тех случаях, 
когда процесс откачки длителен и сопровождается обезгаживанием 
внутренних частей вакуумной системы, активировкой катода при 
откачке электровакуумных приборов и т.д. В этих случаях 
элементы 8 и 9 могут отсутствовать. 
Для создания вакуума порядка 10
–6
– 10
–7
мм рт. ст. обычно 
используются диффузионные пароструйные насосы 4. В основе 
работы диффузионного насоса лежат следующие процессы: 
диффузия молекул газа из входного патрубка насоса в струю пара, 
увлечение его струей и удаление в форвакуум при конденсации 
рабочей жидкости на стенках. Диффузия газа совершается за счет 
разности парциальных давлений газа в объеме и струе. Предельный 
вакуум диффузионного насоса определяется диффузией паров 
рабочей жидкости и обратной диффузией газов в объем. Для 
обеспечения эффективной конденсации паров рабочей жидкости, 
стенки насоса принудительно охлаждаются проточной водой или 
воздухом. 
Конструкция 
пароструйного 
(паромасляного 
насоса) 
представлена на рис. 4. Рабочая жидкость нагревается до кипения. 
Образующийся пар по паропроводу поступает к соплам первой, 
второй и третьей (эжекторной) ступеней и вытекает из них со 
скоростью, превышающей скорость звука. Откачиваемый газ 
поступает в насос через впускной патрубок и диффундирует в 
струю рабочего пара.

9 

жүктеу/скачать 6.33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: