4. Насосы для создания глубокого вакуума
Для обеспечения остаточного давления до 13,6 мкПа приме¬няют пароструйные (диффузионные) насосы, работающие в сочетании с насосами предварительного разрежения (чаще всего пластинчатыми). Работа пароструйных насосов, как и компрессоров, основана на использовании откачивающего дей¬ствия струи пара рабочей жидкости (ртути или масла). Выбор ртути и масла в качестве рабочих жидкостей обусловлен низким давлением их паров при комнатной температуре.
Чей жидкости, испаряющейся за счет притока тепла от подогре¬вателя 7. Образующиеся пары поднимаются по трубе 2 и выте¬кают через щелеобразное сопло 3, увлекая (инжектируя) отсасы¬ваемый газ, который входит через штуцер 4 и диффундирует в паровую струю под действием разности его парциальных давле¬ний. В пространстве 8 пары рабочей жидкости конденсируются и образовавшийся конденсат возвращается в испаритель 1, а от-сасываемый газ удаляется через штуцер 5 насосом предваритель¬ного разрежения.
Выбор ртути в качестве рабочей жидкости обусловлен ее химической пассивностью и, следовательно, неограниченным вре¬менем применения, постоянством температуры кипения при каж¬дом данном давлении, нечувствительностью к перегреву и сопри¬косновению с воздухом в горячем состоянии. Наряду с этим ртуть имеет существенные недостатки: токсичность и сравнительно вы¬сокое давление насыщенного пара (0,136 Па при 20 °С), требую¬щего вымораживания при необходимости достижения низких остаточных давлений. В противоположность ртути определенные фракции минеральных масел имеют низкое давление насыщенных паров (1360—136 мкПа при 20 °С), не требуют вымораживания для достижения глубокого вакуума и нетоксичны. К числу недостатков масел нужно отнести неоднородность состава, а значит, отсутствие постоянной точки кипения, чувствительность к перегреву и к кон¬такту с воздухом в горячем состоянии, ограниченный срок дей¬ствия из-за разложения тяжелых фракций на легколетучие. Перечисленные недостатки в значительной мере удалось смягчить благодаря появлению силиконовых и полисилоксановых масел. В последнее время удалось снизить достигаемое предельное давле¬ние путем создания двух- и трехступенчатых диффузионных насосов.