Зачем спираль в диффузионном насосе?

Для решения данной задачи рассмотрим устройство и принцип работы паромасляного диффузионного насоса. Вопрос: Зачем и почему сделана спираль на корпусе диффузионного насоса между охлаждающей рубашкой и дном корпуса? Правильный ответ: За счет увеличения времени стекания конденсата по стенкам в прогретой области корпуса улучшается обезгаживание рабочей жидкости. Объяснение для записи в тетрадь: В диффузионном насосе рабочая жидкость (масло) испаряется в кипятильнике, выходит через сопла в виде струи, захватывает молекулы газа и конденсируется на охлаждаемых стенках корпуса. После конденсации масло стекает обратно вниз, в зону нагрева. 1. Назначение спирали: Спиральная канавка (или навивка) на внутренней стенке нижней части корпуса заставляет стекающее масло двигаться не по прямой вертикали, а по длинному спиральному пути. 2. Процесс обезгаживания: Эта область корпуса находится между зоной охлаждения и горячим дном (кипятильником). Пока масло медленно течет по спирали в прогретой зоне, из него успевают выделиться растворенные газы, которые были захвачены из вакуумного объема. 3. Результат: Очищенное от газов масло возвращается в кипятильник. Если бы газы попадали в кипятильник вместе с маслом, они бы выделялись при кипении и ухудшали предельный вакуум насоса. Математически эффективность процесса можно связать со временем пребывания жидкости в прогретой зоне \( t \): \[ t = \frac{L}{v} \] где \( L \) — длина пути (которая значительно увеличивается благодаря спирали), а \( v \) — скорость стекания пленки масла. Увеличение \( L \) ведет к увеличению \( t \), что обеспечивает более полную дегазацию.