Принцип действия. Основные характеристики. Схема устройства двухроторного насоса показана на рис. 2-12. В овальной рабочей камере корпуса 1 синхронно вращаются два ротора 2, в сечении напоминающие цифру 8. Последовательное положение роторов при вращении схематично изображено на рис. 2-13. Синхронность вра­щения обеспечивается закрепленными на валу роторов шестернями связи 5, вынесенными за пределы рабочей камеры.

Смазка шестерен и опорных подшипников осу­ществляется разбрызгиванием масла из масляной ван­ны. Полость масляной ванны, образованной корпусом и крышками 4 и 5, герметична. Вывод ведущего вала уплотняется манжетой. Для надежной герметизации ва­ла и увеличения ресурса манжеты из масленки 6 на манжету постоянно подается масло. В двухроторном на­сосе используется масло для насосов с масляным уплотнением.

Особенность двухроторных насосов — наличие доволь­но больших зазоров в роторном механизме. Если в рас­смотренных ранее насосах перетечки газа с выхода на вход сказываются только при работе в области впускных давлений, близких к остаточному, а в остальное время ими можно пренебречь, то в двухроторном насосе их надо учитывать постоянно, так как они соизмеримы с откачиваемым потоком.

Объемная скорость перемеще­ния газа роторами постоянна и определяется геометри­ческими размерами рабочей камеры и скоростью вра­щения роторов. Количество же газа, протекающего по зазору, зависит от рода газа и разности давлений на входе и выходе насоса. Отсюда становится очевидной зависимость быстроты действия и предельного остаточ­ного давления от рода откачиваемого газа и впускного и выпускного давлений.

В вакуумной системе двухроторные насосы всегда работают последовательно с форвакуумными насосами (обычно низковакуумным механическим насосом с мас­ляным уплотнением). Двухроторный насос как бы улуч­шает характеристики форвакуумного насоса: снижает предельное остаточное давление, повышает быстроту действия в области относительно низких впускных давле­ний, снижает обратный поток углеводородов. Насосы малой производительности с быстротой действия до 150 л/с выпускаются в составе агрегатов на общей раме с форвакуумным насосом.

Поскольку остаточное давление и быстрота действия двухроторного насоса в сильной степени зависят от ве­личины остаточного давления и быстроты действия форвакуумного насоса, основной характеристикой самого двухроторного насоса является остаточное давление в зависимости от выпускного давления, а также их от­ношение — степень сжатия. По этим зависимостям могут быть рассчитаны остаточное давление и быстрота действия при использовании любого форвакуумного насоса с известными характеристиками. В производстве применение этих характеристик неудобно.

Для практики большой интерес представляет знание быстроты действия в зависимости от впускного давления и предельного остаточного давления при работе двухроторного насоса с рекомендуемым форвакуумным насосом, быстрота действия которого находится в пределах от 1/10 до1/5 максимальной быстроты действия двухроторного насоса. Типичная зависимость быстроты действия двухроторных насосов от впускного давления приведена на рис. 2-14. Обычно на том же графике приводится зависимость быстроты действия форвакуумного насоса от впускного давления.

Поскольку теплоизолированные роторы нагреваются значительно сильнее корпуса, в результате разного теплового расширения исчезает зазор между торцом ротора и корпусом. Чтобы избежать заклинивания на­соса в результате нагрева при большом перепаде давле­ний на входе и выходе, часто параллельно насосу уста­навливают самодействующий клапан, который открыва­ется, если разность давлений между выходом и входом превышает определенную величину (6•1O3— 1,3•1O4 Па).

Эксплуатация и обслуживание. Многое из того, что относится к подготовке к эксплуатации насосов с масля­ным уплотнением, относится и к двухроторным насосам. В частности, аналогична установка насоса. Правда, фун­дамент под двухроторные насосы может быть много меньше в силу их практически абсолютной балансировки. Между двухроторным насосом и форвакуумным насо­сом — насосом с масляным уплотнением обязательна постановка сильфонного компенсатора. Схемы вакуум­ных систем, включающих двухроторные насосы, приведе­ны в табл. 8-1.

Перед запуском насоса в эксплуатацию необходимо проверить уровень масла в масляной ванне, отсутствие течи масла по вводу вращения. При снятых приводных ремнях покачиванием роторов (вращением то в одну, то в другую сторону) убедиться в отсутствии ударов ротора об ротор. Необходимо также убедиться в пра­вильности направления вращения электродвигателя. Кратковременное включение двухроторного насоса при атмосферном давлении во впускном и выпускном патруб­ках не представляет опасности.

Запуск насоса осуществляется в следующей последо­вательности.

Включают насос с масляным уплотнением. Открывают предохранительный клапан (если о>н не само­действующий) на байпасной линии двухроторного насо­са и все клапаны линии откачки рабочей камеры уста­новки. Производят откачку. Когда в системе будет достигнуто давление в несколько десятков паскалей (десятые доли миллиметра ртутного столба), включают двухроторный насос.

Двухроторные насосы, в приводе которых использу­ются двухскоростные электродвигатели, например ЗДВН-500 и ЗДВН-1500, или гидромуфты, а также гидропреобразователи крутящего момента, включаются сразу после включения форвакуумного насоса и открытия клапанов линии откачки. При этом, несмотря на пони­женную быстроту действия двухроторного насоса в об­ласти высоких впускных давлений, откачка крупных со­судов происходит значительно быстрее, чем откачка только насосом с масляным уплотнением. При достиже­нии давления в несколько десятков паскалей переводят двухроторный насос в обычный номинальный режим.

Перед выключением двухроторного насоса клапан, соединяющий его с откачиваемым сосудом или высоко­вакуумным насосом, должен быть закрыт. Сразу после выключения должен быть закрыт клапан, соединяющий его с форвакуумным насосом.

В процессе эксплуатации двухроторных насосов следят за уровнем масла в масляной ванне, отсутствием течи масла по вводу вращения, отсутствием шума и стука при пуске, работе и остановке насоса, кроме того, перио­дически доливают масло в масленку ввода вращения. Не реже 1—2 раз в год производят профилактические осмотры насоса, включающие проверку зазоров между роторами и корпусом насоса, проверку износа опорных подшипников и шестерен связи. Проверка зазоров мо­жет осуществляться через впускное и выпускное отвер­стие насоса без его разборки.

Повышение в процессе эксплуатации остаточного давления двухроторного насоса чаще всего объясняется появлением течи во фланцевом соединении. В этом легко убедиться по тому факту, что и выпускное давление оказывается несколько выше обычной величины. Другой причиной повышения остаточного давления может быть неисправность форвакуумного насоса. При отыскании причин повышения остаточного давления над двухротор-ным насосом вначале необходимо убедиться в исправно­сти форвакуумного насоса, а затем исследовать двух-роторный насос. Неглубокие риски и царапины на рото­рах практически не влияют на характеристики двух­роторного насоса.