擋油帽的作用與主要參數計算

2008-10-21 鬼馬 真空技術(shù)網(wǎng)整理

    擴散泵在工作過(guò)程中,泵液會(huì )向被抽容器中返流。返流的油蒸氣會(huì )對被抽容器及被處理工件造成污染。返流油蒸氣從凝結于擴散泵頂噴咀表面上的油膜的再蒸發(fā)為主要來(lái)源。在噴咀內表面上的泵油能浸潤外表面達數毫米,因此這部分油膜會(huì )大量蒸發(fā),返流向高真空側。通常在泵芯的一級噴咀上面設置擋油帽,這樣可以大大降低油蒸氣的返流。擋油帽一般用水冷卻,比較好的水冷擋油帽可把擴散泵的返油率降低到0.1%~1%。因此擋油帽是現代擴散泵所必備的部件。

    擴散泵加擋油帽后,降低了返油率,但同時(shí)也降低了泵的抽速。通常認為加擋油帽后,泵的抽速降低小于20%為宜。

    擋油帽的設計方法如圖31所示:先劃出導流管和噴咀外沿的連結線(xiàn)AB,再在距B為1cm左右處引垂線(xiàn)CD,延長(cháng)AB與CD交于E點(diǎn),此即擋油帽的外緣。這樣確定擋油帽外緣的位置則不會(huì )擋住工作液蒸氣射流。

擋油帽的設計方法

圖31:擋油帽的設計方法

    擋油帽伸出長(cháng)度H(見(jiàn)圖32)可由下式計算:

            H=(d2-d1-2δ)/2 tga mm     (10)

    式中d1為泵的噴咀直徑,mm;d2為擋油帽帽緣外徑,mm;δ為擋油帽帽緣厚度,mm;a為泵的噴咀角度。

擋油帽伸出長(cháng)度H

圖32:擋油帽伸出長(cháng)度H

    圖33是擋油帽的一種經(jīng)驗設計,實(shí)踐表明,這種擋油帽的擋油效果較好,且對泵的抽速沒(méi)有太大的影響。

擋油帽的經(jīng)驗設計

圖33:擋油帽的經(jīng)驗設計

各種擋油帽的擋油效果圖

圖34:各種擋油帽的擋油效果圖

    各種型式擋油帽的擋油效果如圖34所示,圖中(n)是不加擋油帽,設此時(shí)返油量為1;(6)、(c)、(d)、(e)等表示加擋油帽及水冷套等措施后的返油量,數值愈小,擋油效果愈好。