Двухроторные насосы

Принцип действия. Основные характеристики. Схема устройства двухроторного насоса показана на рис. 2-12. В овальной рабочей камере корпуса / синхронно вра щаются два ротора 2, в сечении напоминающие цифру 8. Последовательное положение роторов при вращении схематично изображено на рис. 2-13. Синхронность вра­щения обеспечивается закрепленными на валу роторов шестернями связи 3, вынесенными за пределы рабочей

Камеры. Смазка шестерен и опорных подшипников осу­ществляется разбрызгиванием масла из масляной ван­ны. Полость масляной ванны, образованной корпусом и крышками 4 и 5, герметична. Вывод ведущего вала уплотняется манжетой. Для надежной герметизации ва­ла и увеличения ресурса манжеты из масленки 6 на манжету постоянно подается масло. В двухроторном на­сосе используется масло для насосов с масляным уплотнением.

Рис. 2-13. Последовательные положения (а-д) роторов при работе

двухроторного насоса. Стрелками указано направление потока ^откачиваемого газа и вращения ро-

Особенность двухроторных насосов — наличие доволь­но больших зазоров в роторном механизме. Если в рас­смотренных ранее насосах перетечки газа с выхода на вход сказываются только при работе в области впускных давлений, близких к остаточному, а в остальное время ими можно пренебречь, то в двухроторном насосе их надо учитывать постоянно, так как они соизмеримы

с откачиваемым потоком. Объемная скорость перемеще­ния газа роторами постоянна и определяется геометри­ческими размерами рабочей камеры и скоростью вра­щения роторов. Количество же газа, протекающего по зазору, зависит от рода газа и разности давлений на входе и выходе насоса. Отсюда становится очевидной зависимость быстроты действия и предельного остаточ­ного давления от рода откачиваемого газа и впускного и выпускного давлений.

В вакуумной системе двухроторные насосы всегда работают последовательно с форвакуумными насосами (обычно низковакуумным механическим насосом с мас­ляным уплотнением). Двухроторный насос как бы улуч­шает характеристики форвакуумного насоса: снижает предельное остаточное давление, повышает быстроту действия в области относительно низких впускных давле­ний, снижает обратный поток углеводородов. Насосы малой производительности с быстротой действия до 150 л/с выпускаются в составе агрегатов на общей раме с форвакуумным насосом.

Поскольку остаточное давление и быстрота действия двухроторного насоса в сильной степени зависят от ве­личины остаточного давления и быстроты действия форвакуумного насоса, основной характеристикой самого двухроторного насоса является остаточное давление в зависимости от выпускного давления, а также их от­ношение — степень сжатия. По этим зависимостям могут быть рассчитаны остаточное давление и быстрота действия при использовании любого форвакуумного насоса с известными характеристиками. В производстве применение этих характеристик неудобно. Для практики большой интерес представляет знание быстроты действия в зависимости от впускного давления и предельного остаточного давления при работе двухроторного насоса с рекомендуемым форвакуумным насосом, быстрота действия которого находится в пределах от 1/10 до1/5 максимальной быстроты действия двухроторного насоса. Типичная зависимость быстроты действия двухроторных насосов от впускного давления приведена на рис. 2-14. Обычно на том же графике приводится зависимость быстроты действия форвакуумного насоса от впускного давления.

Построение кривой быстроты действия обычно ограничивается давлением, при котором потребляемая насосом энергия достигает большой величины и продолжительная работа насоса при котором становится опасной. Длительная работа двухроторного насоса при повышен­ных впускных давлениях ведет к заклиниванию насоса. Поскольку теплоизолированные роторы нагреваются значительно сильнее корпуса, в результате разного теплового расширения исчезает зазор между торцом

ротора и корпусом. Чтобы избежать заклинивания на­соса в результате нагрева при большом перепаде давле­ний на входе и выходе, часто параллельно насосу уста­навливают самодействующий клапан, который открыва­ется, если разность давлений между выходом и входом превышает определенную величину (6-10³ — 1,3-10⁴ Па).