【Вопрос дня】Углубленный вопрос от 20160917: Как устроен насос-вакууматор?

1) С помощью высокопрочного водяного пара через сопло энергия давления преобразуется в кинетическую энергию, обеспечивая высокоскоростный поток; вокруг выхода сопла формируется вакуум, который засасывает газ. 2) После смешивания пара и вдуваемого газа в камере смешивания, в камере расширения скорость газа постепенно снижается; энергия скорости преобразуется в энергию давления, в результате чего давление вытягиваемого газа значительно превышает давление в камере вдувания

Паровой вакуумный насос состоит из расширительно-сужающего сопла, расширительной трубы и смесителя. При поступлении пара в паровой аспиратор он сначала проходит через регулирующий сопло. При прохождении потока через сопло его скорость увеличивается, а давление снижается; у выхода из сопла может достигаться очень высокая скорость потока. (1000–1400 м/с). При очень низком давлении (вакуум 700 мм рт. ст.) вокруг сопла образуется высокий вакуум.

Принцип работы； Паровой вакуумный насос состоит из расширительно-сужающего сопла, расширительной трубы и смесителя. При поступлении пара в паровой аспиратор он сначала проходит через регулирующий сопло. При прохождении потока через сопло его скорость увеличивается, а давление снижается; у выхода из сопла может достигаться очень высокая скорость потока. (1000–1400 м/с). При очень низком давлении (вакуум 700 мм рт. ст.) вокруг сопла образуется высокий вакуум. Незакипающий газ и водяной пар, а также масляный пар — все это вместе называется газом, подлежащим откачке. Он поступает через входное отверстие, в помещении для смешивания смешивается с паром, используемым в качестве движущей силы, после чего попадает в трубу для расширения потока. В передней части этой трубы оба типа газов смешиваются ещё более тесно и происходит обмен энергией между ними. При прохождении потока через трубу с расширяющимся сечением его кинетическая энергия снова преобразуется в пневматическую энергию; скорость потока снижается, а давление повышается. В итоге увеличившееся давление позволяет удовлетворить требования к давлению выхода.

С помощью высокоскоростного потока жидкости создается отрицательное давление у входа, тем самым достигая цели вакуумирования

При поступлении пара в паровой аспиратор он сначала проходит через регулирующий сопло. При прохождении потока через сопло его скорость увеличивается, а давление снижается; у выхода из сопла может достигаться очень высокая скорость потока.

Неясно, о каком вакуумном устройстве идет речь в этом вопросе. Вакуумный насос работает на основе уравнения Бернулли для потока жидкости: когда скорость потока уменьшается в узкой части трубопровода из-за сокращения площади прохода, скорость движения жидкости возрастает, а энергия динамического давления увеличивается, в то время как энергия статического давления снижается. Это приводит к созданию вакуума. Водяной винтовой насос работает за счёт изменения объёма цилиндра насоса для всасывания, сжатия и выпуска газа, поэтому он относится к насосам с переменным объёмом в вакуумных установках.

В вакуумном насосе используется закон Бернулли: в узкой части канала скорость потока велика, а давление низкое. Поэтому жидкость из областей с высоким давлением стекает сюда, что приводит к созданию низкого давления внутри резервуара или трубопровода.

Рабочий пар через сопло достигает высокой скорости, что позволяет преобразовать энергию давления пара в энергию скорости. Пар смешивается с вдуваемым газом в камере смешивания, после чего оба вида газа поступают в камеру расширения. В этой камере скорость газа постепенно снижается, и энергия скорости снова преобразуется в энергию давления. Благодаря этому давление смешанного газа, выходящего из устройства для откачки воздуха, становится равным давлению в камере впуска. Коэффициент сжатия, который может быть достигнут каждым уровнем распылителя, то есть отношение давления на выходе (абсолютное давление) к давлению на входе (абсолютное давление), имеет определенные пределы.