SU1756637A1 - Вакуумна откачна система - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени  кажда  из линий откачки содержит насос Р.УТС (2, 6) и клапаны (3, 5) и соединена с одной стороны с откачиваемым объемом (1), с другой - с фаррвакумным насосом (4, 7). Линии св заны соединительным трубопроводом с клапаном (8), установленным между стороной выхлопа насоса (2) и стороной впуска насоса

Description

Изобретение относитс  к области вакуумной техники, в частности, к бустерным механическим агрегатам на базе ДВН и предназначено дл  вакуумных систем, требующих механических средств откачки дл  получени  и поддержани  вакуума.

Двухроторные вакуумные насосы в составе вакуумных агрегатов и откачных систем широко используютс  в промышленности . (Механические вакуумные насосы. Под общей редакцией Б.С.Фролова. - М.: Машиностроение , 1989, с, 95) Наличие зазоров между роторами и между роторами и корпусом создают большие перетекани  газа из полости нагнетани  в полость всасывани , преп тствуют получению высокого вакуума и снижают быстроту действи  насоса. Зазоры в насосе сравнительно велики, и если бы двухроторные насосы работали с выхлопом в атмосферу, их остаточное давление было бы довольно высоким. Поэтому двухроторные насосы имеют на выхлопе форвакуум1ный насос, иначе они не способны создать низкие давлени .

Недостатком известных насосов и систем  вл ютс  недостаточно низкое предельное остаточное давление вследствие конструктивных особенностей и условий работы насосов.

Известна система вакуумной откачки на базе роторных насосов типа Руте (патент ФРГ № 3639512, кл F 04 С 23/00), в которой откачиваемый обьем через клапаны подключаетс  к основной и вспомогательной лини м откачки. Основна  лини  включает насос типа Руте, большой производительности , форвакуумный пластинчато-роторный насос и вентиль. Вспомогательна  лини  состоит из насоса типа Руте малой производительности , двух форвакуумных насосов и холодильника. Основна  и вспомогательна  линии соединены трубопроводом через бай- пасные линии и клапан, установленную со стороны выпуска основного насоса Рутса и

XJ

О О

ы

XJ

со стороны впуска вспомогательного насоса Рутса.

Насос Рутса состоит из корпуса и двух роторов, вращающихс  вокруг двух параллельных осей, поперечное сечение которых напоминает цифру 8. Во врем  работы ротора не касаютс  друг друга и стенок рабочей камеры, что достигаетс  благодар  их точному профилированию и регулировке зазоров при сборке. Основными достоинствами насосов Рутса  вл ютс  отсутствие трени  в роторном механизме и простота устройства , в св зи с тем достигаютс  большие скорости вращени  и высока  быстрота действи  насосов. Однако быстрота действи  насоса резко снижаетс  из-за обратного перетекани  газа с выхода на вход через зазоры в роторном механизме.

Недостатком известных вакуумных от- качных систем на базе двухроторных насосов Рутса  вл етс  относительно высокое остаточное давление, которое определ етс  величиной перетечек.

При откачке емкостей особенно больших объемов, при высоких давлени х откачиваемый газ через уплотнени  валов роторов перетекает (проникает) в масл ные полости-камеры подшипников, что происходит тем интенсивней и больше, чем длительней врем  откачки на данном первоначальном периоде работы насоса.

Указанное негативное  вление усугубл етс  еще более, если в первый период работы на вспомогательной откачной линии используетс  насос малой или пониженной производительности (в рассматриваемом патенте производительность составл ет 100 м3/ч по сравнению с производительностью основного насоса, равной 350 м /ч),

Затем во втором периоде работы двухроторных насосов при низких давлени х вплоть до остаточного предельного давлени  происход т обратные перетечки сконцентрированного в масл ных полост х газа в рабочую полость насоса. Величина этих перетечек снижает эффективную скорость откачки насоса и, соответственно, ухудшает предельное остаточное давление.

В св зи с вышеизложенным дл  улучшени  характеристик насоса необходимо уменьшить величину перетечек.

Целью изобретени   вл етс  снижение предельного остаточного давлени ,

Указанна  цепь достигаетс  тем, что в вакуумной откачной системе, содержащей по крайней мере две линии откачки, включающие насосы Рутса и клапаны, соединенные с одной стороны с откачиваемым объемом, а с другой стороны - с форвакуум- ным насосом и имеюща  соединительный

трубопровод с клапаном между стороной выхпопа насоса Рутса первой линии и стороной впуска насоса второй линии, при этом между лини ми установлен соединительный трубопровод с клапаном, расположенный со стороны выхлопа двухроторных насосов Рутса и стороны впуска форвакуум- ных насосов.

Сопоставительный анализ с прототи0 пом показывает, что за вл ема  вакуумна  откачна  система отличаетс  тем, что между лини ми откачки со стороны впуска перед форвакуумными насосами установлен соединительный трубопровод с клапаном.

5 Изобретение по сн етс  чертежом, на котором представлена схема вакуумной откачной системы на базе бустерного механического агрегата.

Вакуумна  система содержит откачи0 ваемый объем 1, соединенный с лини ми откачки. Перва  лини  включает двухротор- ный насос Рутса 2, клапан 3 и форвакуумный пластинчато-роторный насос 4,

Втора  лини  состоит из клапана 5 двух5 роторного насоса типа Руте б и форвакуум- ного насоса 7, Между стороной выхлопа насоса Рутса 2 первой линии и стороной впуска Рутса 6 второй линии установлен соединительный трубопровод с клапаном 8.

0 Между лини ми установлен соединительный трубопровод 9 с клапаном 10, расположенный со стороны выхлопа двухроторных насосов Рутса 2, 6 и стороны обеих форва- куумных насосов 4, 7.

5 Вакуумна  система на базе бустерного механического агрегата в составе двухроторных и форвакуумных насосов работает следующим образом.

В начале работы при вакуумировании

0 объемов при высоких давлени х клапаны 3 и 5 открыты. Откачка производитс  через двухроторные насосы типа Рутса 2 и 6 с соответствующими форвакуумными насосами 4 и 7. Таким образом, работают обе ли5 нии, чем достигаетс  максимальна  производительность вакуумной откачной системы, при их параллельной работе.

Во втором периоде работы после достижени  заданного низкого вакуума вентили

0 клапаны 3 и 5 закрываютс , клапаны 8 и 9 открываютс . Откачка производитс  последовательно через двухроторный насос Рутса 2, клапан 8, второй двухроторный насос на второй линии и форвакуумные насосы 7

5 и 4 по трубопроводу 9 и клапан 10. При такой последовательности обеспечиваетс  минимальное предельное остаточное давление. При одновременной параллельной работе обех линий в первый период в результате достижени  максимальной производительности системы уменьшаетс  врем  откачки объема до заданного низкого давлени , характеризующего переход ко второму периоду откачки. Минимальное врем  откачки в первой фазе режима рабо- ты системы обуславливает и меньшие перетечки откачиваемого газа вследствии разности давлений из рабочей полости двухроторных насосов через уплотнени  валов роторов в масл ные полости подшил- никое, В результате этого, снижаетс  в последующей фазе величина возможных перетечек из масл ных полостей подшипников в рабочую полость насосов, что предопредел ет в конечном итоге улучшение и. снижение предельного остаточного давлени .

Переключение клапанов при переходе от первой фазы ко второй возможно при наличии регулирующего датчика, например, на откачиваемом объеме (на фиг не показано ), либо установкой реле времени

Дл  усилени  получаемого эффекта в качестве варианта возможно подключение параллельно в качестве блок-модулей до- полнительных линий-ветвей, включающих двухроторный насос типа Рутса с форвакум- ным насосом и трубопроводов с клапанами, аналогичных лини м с 8 и 9, 10.

Предлагаема  схема вакуумной откач- ной системы имеет и такое преимущество, как наличие двух двухроторных насосов с одинаковой производительностью по сравнению с различными насосами в известной схеме, а также уменьшение количества фор- вакуумных насосов с трех до двух при возможности регулировани  их работы с помощью трубопровода 9 с клапанами 10, тем более, что в прототипе двухроторному насосу на вспомогательной линии откачки с малой производительностью соответствуют

и пропорциональные последней форвэку- умные насосы с уменьшенной быстротой действи .

Преимуществами предлагаемого технического решени  по сравнению с прототипом  вл ютс :

-возможность создани  максимальной производительности системы в первом периоде работы за счет подключени  параллельных обеих линий откачки;

-достижение уменьшенных перетечек газа в масл ные полости подшипников двухроторных насосов типа Рутса в первой фазе работы за счет максимальной производительности откачной системы и пониженной концентрации газа в масл ных полост х;

-обеспечение предельного остаточного давлени  на минимальном уровне за счет значительного снижени  концентрации газа в масл ных полост х подшипников и соответствующего уменьшени  обратных перетечек из этих полостей в рабочую полость двухроторного насоса.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Вакуумна  откачна  система, содержаща  две линии откачки, кажда  из которых включает насос Руте и клапаны и соединена с одной стороны с откачиваемым объемом, а с другой стороны - с форвакуумным насосом , линии св заны соединительным трубопроводом с клапаном, установленным между стороной выхлопа насоса Руте первой линии и стороной впуска насоса Руте второй линии, отличающа с  тем, что, с целью снижени  предельного остаточного давлени , система снабжена дополнительным соединительным трубопроводом с клапаном , соедин ющим линии откачки и расположенным со стороны выхлопа насосов Руте и со стороны впуска форвакуумных насосов.