Объёмные насосы осуществляют откачку за счёт периодического изменения объёма рабочей камеры. В основном они используются для получения предварительного разрежения. К ним относятся поршневые, жидкостно-кольцевые, ротационные (вращательные). Наибольшее распространение в вакуумной технике получили вращательные насосы.
К высоковакуумным механическим насосам относятся: пароструйные насосы (парортутные и паромасляные), турбомолекулярные насосы. Молекулярные насосы осуществляют откачку за счёт передачи молекулам газа количества движения от твёрдой, жидкой или парообразной быстродвижущейся поверхности. К ним относятся водоструйные, эжекторные, диффузионные молекулярные насосы с одинаковым направлением движения откачивающей поверхности и молекул газа и турбомолекулярные насосы с взаимно перпендикулярным движением твёрдых поверхностей и откачиваемого газа.
Классификация
Вакуумные насосы классифицируют как по типу вакуума, так и по устройству. Область давлений, с которой имеет дело вакуумная техника, охватывает диапазон от 105 до 10−12 Па. Степень вакуума характеризуется коэффициентом Кнудсена Kn, величина которого определяется отношением средней длины свободного пробега молекул газа к линейному эффективному размеру вакуумного элемента Lэф. Эффективными размерами могут быть расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода, расстояние между электродами прибора.
Вакуумные насосы по назначению подразделяются на сверхвысоковакуумные, высоковакуумные, средневакуумные и низковакуумные, а в зависимости от принципа действия — на механические и физико-химические. Условно весь диапазон давлений для реальных размеров вакуумных приборов может быть разделён на поддиапазоны следующим образом:
Низкий вакуум
λ << Lэф Kn ≤ 5×10−3 Давление 105…102 Па (103…100 мм рт.ст.)
Средний вакуум
λ ≥ Lэф 5×10−3 < Kn < 1.5 Давление 102…10−1 Па (100…10−3 мм рт.ст.)
Высокий вакуум
λ > Lэф Kn ≥ 1.5 Давление 10−1…10−5 Па (10−3…10−7 мм рт.ст.)
Сверхвысокий вакуум
λ >> Lэф Kn >> 1.5 Давление 10−5 Па и ниже (10−7…10−11 мм рт.ст.)
Классификация насосов по конструктивному признаку
Механические
Поршневые
Диафрагменные
Пластинчато-роторные
Винтовые
Рутса
Золотниковые
Спиральные
Магниторазрядные
Струйные
Водокольцевые
Паромасленные диффузионные
Паромасленные бустерные
Сорбционные
Криогенные
Вакуумные насосы также делят по физическим принципам их работы на
газопереносные насосы и газосвязывающие насосы. Газопереносные насосы
транспортируют частицы либо через некий рабочий объем (Поршневые
насосы), либо путем передачи механического импульса частице (за счет
столкновения). Некоторые насосы нуждаются в молекулярном течении переносимого вещества, другие — в ламинарном. Механические насосы подразделяются на объёмные и молекулярные.
Применения
Для получения той или иной степени вакуума требуются соответствующие насосы или их комбинация. Выбор насоса определяется родом и количеством пропускаемых насосом газов и диапазоном рабочих давлений насоса и его параметрами. Не существует такого насоса, с помощью которого можно было бы обеспечить получение вакуума во всем диапазоне давлений с приемлемой эффективностью.
