油扩散泵的结构形式和特点  油扩散泵的主要结构部件有泵体、喷嘴、冷却帽、蒸气流导管和加热器等。现代的油扩  散泵都是做成多级的。在多级结构中利用伞形喷嘴和喷射喷嘴组成泵的导流系统。  (1)泵体  扩散泵的泵体结构示意图如图4-90所示  对于一般的扩散泵,泵体多做成直筒形,对于大型泵,也有用锥筒形或凸腔形泵体。由  于圆筒型泵形便于加工,所以目前应用较多  泵口直径D<250mm的泵体用圆简形无缝钢管做成,大型的泵体用4~10mm的钢板  卷成后焊接而成,焊缝不能漏气,泵内壁应抛光镀镍:
图40(b)所示的凸腔体可以在不增加泵口尺寸的情况下,使抽速得到较大的提自,  凸腔泵体是将直筒形泵体局部改变局部鼓形凸腔泵体,加工方法仍是用钢板焊接面成。  底部截面与原法兰人口仍相同,只是泵体在入口法兰的下部扩大泵腔,扩大内直径延伸  2级喷嘴射流直射到的泵壁处,由于泵体凸腔扩大了抽气作用空间,增大了第1、2级雨  间的通导能力,也就醍高了抽速  超高真空油扩散泵的泵体一般用不锈钢(1Cr18N9T)制成,且进行抛光处理、以  少材料吸放气对真空度的影响  泵壁冷却很重要,不适当的泵壁表面温度,使碰撞在扩散泵内表面的油蒸气分子不易  聚沿聚壁向下流的油层表面温度比泵壁温度高得较多,易于产生再蒸发,形成油鑫  流、所以泵壁冷却效率要高,一般在泵壁外面焊上螺旋形铜管或做成水套形式(也可在水  中间装上螺旋形钢丝),泵冷却部位通常只限于蒸气流能喷射到的区域,这样可以使从上面  冷凝下来的油在回到油锅前受到较高的热度,使溶解在油中的气体放出,避免它再混入油蒸  气中进入各级喷嘴,影响泵的真空度
在多级油扩散泵中,利用伞形喷嘴和喷射喷嘴及导流管组成导流系统  伞形喷嘴的特点是喷嘴直径一般比一级大呈塔形。因为喷嘴与泵壁之间的间隙越大,气  体扩散的有效面积就越大。所以位于泵入口端的第一级主要从增大泵的抽速来考虑。由于气  体经过一次压缩后,压力增大,气体密度较高,在较小的面积里就能通过。所以,后几级喷  嘴与泵壁的间就做到越小越好。这样还可以防止压力越来越高的气体穿过蒸气流反扩散到高  真空端去使泵的极限压力降低  伞形喷嘴有两个主要的几何参数  ①喷嘴间隙♂。如图491所示,间隙的大小  =0.5~2mm  影响到油蒸气流的流量及泵的性  ②喷嘴张角。如图492所示,张角过大,从喷嘴到泵璧的距离远了,在泵壁附近不  形成较密集的蒸气流,气体反扩散增强,泵抽气性能变坏,张角太小,油分子的水平向速度  增大,容易引起油蒸气发射到高真空端去并使气体分子向蒸气流中的扩散受到阻碍,也使使  泵的抽气性能变坏。一般,张角的选取范围在50°~80°,对于不同大小和形式的泵,设计时  选取的张角的数值也不同。  扩散泵末级有用喷射喷嘴的,它与伞形喷嘴不同,它的形状是先渐缩后渐扩,中间有个  截面积最小的喉部(见图4-103)。这种喷嘴通常和一个扩压器相配全,来保证泵能承受较  高的出口压
积国体力学的原理,工作油熟气经过鸣射喷嘴后,在其出口处可获得很高的速度(可  因41  到超速)再粗据能量守恒定律,流速快的地方明压力较低,故在出口姓那成一个低压  厂是被抽气体由于压力较高将向此处,并与气射值相混合,带往泵的出口方向  累喷射项的是一个扩压器、在扩压器里的流动过程刚好与明射喷嘴相反,即在E压B  那,将混合后的气体的流速降低、压力提高,便承受较高的反压力  采用喷射喷嘴和扩压器后,不仅可以提高泵的最大许可出口压力,也可以提高星在中等  时的抽速,故一般扩散泵常以喷射喷嘴作为量后一级,也称喷射级  )加热器与加热功率  油扩散泵与扩散喷射泵相比,油扩散泵的抽气量和最大出口压力要低得多,为此,泵的  加热功率也比较低,油扩散泵的锅炉直径通常等于(成小于)梨口直径,抽速大于500L/  的油扩散泵锅炉的热负荷不超过2~2.5W/cm2  、油扩散泵的加热功率主要由油的加热温度和油的蒸发热来确定,同时也要考虑各种原因  的锅炉的热损失。泵的加热功率为
10050+C(2-t1)](kw)  (4-80)式中G—单位时间内总的蒸气消耗量,g/s  C—油的比热容,对于KS3扩散泵油C=2.261/(g·K)  回油温度,一般为50~80
的工作温度,t2=222℃;
热效率
油的蒸发潜热,对于KS3扩散泵油L≈209.341/g,L根据下式算出:L
19.3M,M为油相对分子质量,KS3扩散泵油为460-480,B为与油的种类
有关的常数,对于KS3扩散泵B=5500~5960  在油扩散泵中,油蒸发所消耗的功率为总功率的60%~70%,其余部分为补偿各种热  损失的功率。在扩散泵中热损失主要有以下几个方面①从加热器表面经过锅炉壁向冷的  体的热传导(20%-25%);②沿泵壁从热的锅炉向冷的泵体的热传导(10%-15%);③从  导流管表面向泵壁的辐射和气体与蒸气的混合物从导流管向泵壁的热传导(5%~10%).如  果泵的结构比较好,则热损耗可降低到总功率的10%~15%。例如,对泵的加热器和锅炉  进行绝热保温,可以明显地降低热损耗。如果采用封闭式加热器,锅炉底面和加热器之间:
有空气存在,则加热器功率可以很好地应用。  根据加热器安放位置,可分为内加热扩散泵和外加热扩散泵。我国当前的油扩散泵大多  数是外加热式。加热器为普通电炉,热损失比较大。从节能的角度考虑,今后应发展内加热  式泵。加热式泵应合理解决加热器的电绝缘和通过泵壁的密封问题。