Читать интересную книгу Большая Советская энциклопедия (ВА) - БСЭ

  В струйных насосах направленная струя рабочего вещества уносит молекулы газа, поступающие из откачиваемого объёма. В качестве рабочего вещества могут быть использованы жидкости или пары жидкостей. В зависимости от этого насосы называются водоструйными, пароводяными, парортутными или паромасляными. По принципу действия струйные насосы бывают эжекторными и диффузионными. В эжекторных насосах (рис. 6а, 6б ) откачивающее действие струи основано на увеличении давления газового потока под действием струи более высокого напора. Такие насосы применяются для получения вакуума 10 н/м2 (10-1 мм рт. ст. ). Простым эжекторным насосом является водоструйный насос, распространённый в лабораторной практике, в химической промышленности и др. Предельное давление таких насосов не намного превышает давление водяных паров. Например, при температуре воды в насосе, равной 20°С, достигаемый вакуум равен 3 100 н/м2 (23 мм рт. ст. ), а парциальное давление остаточных газов около 670 н/м2 (5 мм рт. ст. ). К эжекторным насосам может быть отнесён вихревой насос (аппарат), откачивающее действие которого основано на использовании разрежения, развивающегося вдоль оси вихря (рис. 7а, 7б ). Значительно большей быстротой откачки и более низким предельным давлением обладают насосы, в которых рабочим веществом является водяной пар. В многоступенчатых пароводяных насосах быстрота откачки достигает 20 м3 /сек , создаваемый вакуум 0,7 н/м2 (5 × 10-3 мм рт. ст. ).

Откачивающее действие диффузионных насосов основано на диффузии молекул откачиваемого газа в области действия струи пара рабочего вещества за счёт перепада их парциальных давлений. В качестве рабочего вещества в 1915 В. Геде применил пары ртути. Ртуть обеспечивает постоянное (для данной температуры) давление насыщенного пара, постоянную (для данного давления) температуру, остаётся химически неактивной, не боится перегрева, но пары ртути, даже в небольшом количестве, опасны для человеческого организма. Одним из заменителей ртути является масло (см. Вакуумное масло ). Такие В. н. называются паромасляными. Применение в качестве рабочей жидкости масла привело к широкому распространению таких насосов с быстротой откачки до нескольких сотен м3 /сек при получении вакуума до 10-6 н/м2 (10-8 мм рт. ст. ). В паромасляном В. н. последовательно соединены несколько откачивающих ступеней в одном корпусе (рис. 8а, 8б ). Диапазон рабочих давлений трёхступенчатого паромасляного насоса 10-3 —10-1 н/м2 (10-5 —10-3 мм рт. ст. ).

В сорбционных насосах используют способность некоторых веществ (например, Ti, Mo, Zr и др.) поглощать газ. Откачиваемый газ оседает на поверхности внутри вакуумной системы. Один из активных поглотителей постоянно напыляется на поглощающую поверхность (испарительный насос). Поглотителем может быть также пористый адсорбент (см. Адсорбционный насос ).

Действие ионных насосов основано на ионизации газа сильным электрическим разрядом и удалении ионизованных молекул электрическим полем. Этот способ мало распространён из-за сложности устройства и большой потребляемой мощности, затрачиваемой главным образом на создание магнитного поля. При комнатной температуре инертные газы и углеводороды практически не поглощаются напылёнными плёнками металлов. Для их удаления служат комбинированные ионно-сорбционные, или ионно-геттерные, насосы, в которых сорбционный способ поглощения химически активных газов сочетается с ионным способом откачки инертных газов и углеводородов. Поглощающая поверхность обновляется осаждением на стенках термически испаряемого титана, а также катодным распылением титана в электрическом разряде или в магнитном поле в электроразрядных или магниторазрядных ионно-сорбционных насосах (рис. 9 ). Ионно-сорбционные В. н. при предварительной откачке до 10-2 н/м2 (до 10-4 мм рт. ст. ) создают вакуум до 10-5 н/м2 (10-7 мм рт. ст. ). Быстрота откачки зависит от рода газа. Например, быстрота откачки водорода 5000 л/сек , азота 2000 л/сек , аргона 50 л/ сек . Достигаемое предельное давление в хорошо обезгаженных объёмах и без натекания газа ниже 10-8 н/м2 (10-10 мм рт. ст .).

  Действие конденсационных, или криогенных, насосов основано на поглощении газа охлажденной до низкой температуры поверхностью (рис. 10 ). Водородно-конденсационный насос, предложенный Б. Г. Лазаревым с сотрудниками (Физико-технического институт АН УССР), имеет постоянную быстроту откачки в широком диапазоне давлений. Охлаждающий жидкий водород вырабатывается ожижителем, находящимся в установке. Неконденсируемые газы (водород, гелий) откачиваются параллельно включенным насосом, например диффузионным. Для включения такого насоса необходимо предварительное разрежение.

  Лит. см. при ст. Вакуумная техника .

  И. С. Рабинович.

Рис. 10. Криогенный насос.

Рис. 6б. Общий вид многоструйного эжекторного насоса.

Рис. 3б. Общий вид водокольцевого вакуумного насоса.

Рис. 3а. Схема водокольцевого вакуумного насоса: 1 — водяное кольцо; 2 — серповидная камера.

Рис. 4б. Установка двухроторного насоса с форвакуумным механическим насосом.

Рис. 5б. Установка турбомолекулярного насоса с форвакуумным механическим насосом.

Рис. 1а. Схема поршневого насоса: Vo — откачиваемый объём; Vmin и Vmax — соответственно минимальный и максимальный объём цилиндра.

Рис. 9. Магнито-разрядный ионно-сорбционный насос: N, S — северный и южный полюсы; А — анод; К — катод.

Рис. 2а. Схема многопластинчатого вакуумного насоса.

Рис. 8б. Общий вид трёхступенчатого паромасляного насоса.

Рис. 2б. Общий вид многопластинчатого вакуумного насоса.

Рис. 1б. Общий вид поршневого насоса.

Рис. 6а. Схема многоструйного эжекторного насоса.

Рис. 8а. Схема трёхступенчатого паромасляного насоса.

Рис. 4а. Схема двухроторного насоса.

Рис. 7б. Общий вид вихревого вакуумного насоса.

Рис. 7а. Схема вихревого вакуумного насоса: 1 — центральное сопло; 2 — тангенциальное сопло; 3 — камера завихрения; 4 — диффузор; 5 — улитка.

Рис. 5а. Схема турбомолекулярного насоса.

Вакуумный перекладчик

Ва'куумный перекла'дчик, пневмо-механическое устройство для перемещения листовых материалов (бумаги, жести и др.). Рабочими органами транспортирующего механизма В. п. являются резиновые присосы, соединённые с вакуумной установкой. При подходе к пачке листов они присасывают, отделяют верхний лист от пачки и перемещают по заданной траектории. После этого присосы переключаются на атмосферное давление и опускают лист.

  При помощи В. п. легко разрешается задача по отделению листа от пачки в условиях производственного потока. В. п. широко используются в полиграфической технике (самонаклад), в штамповочном и др. производствах, оперирующих листовыми материалами, а также лёгкими деталями типа жестяных банок, изделий из пластмасс и плёночных материалов и др.

  В. М. Раскатов.

Вакуум-сусло

Ва'куум-су'сло виноградное, вакуум-сок, виноградный мёд, сгущенное в вакуум-аппарате виноградное сусло, содержащее 60—80% сахаров (в основном глюкоза и фруктоза), а также органические кислоты (главным образом винная и яблочная), минеральные и азотистые вещества. Первоначальное В.-с. изготовлялось в паровых котлах или непосредственно на огне. Такое сгущенное виноградное сусло называлось бекмесом. В.-с. — ценный продукт, используемый в основном в винодельческом производстве, в купажах сладких вин. В.-с. в питании — натуральный источник легко усвояемых сахаров. При высоких концентрациях сахаров он хорошо хранится, при пониженных — требует для хранения низких температур.

  К. С. Попов.

Вакуумфактор

Вакуумфа'ктор, 1) отношение действительной быстроты откачки вакуумного насоса к её предельному теоретическому значению (В. часто называют коэффициентом Хо, по фамилии японского учёного, который ввёл понятие В.). 2) Малоупотребительный термин, обозначающий отношение ионного тока многоэлектродной электронной лампы к её электронному току, служащее мерой давления остаточного газа в лампе.