图1-9 水蒸气喷射泵的结构图

(7)油扩散泵

油扩散泵是用来获得高真空或超高真空的重要设备。油扩散泵的入口直径(泵的入口直径是油扩散泵的主要特征尺寸)在65~1600mm之间，极限压力最低可达10-8Pa，工作压力范围为10-1~10-5Pa，抽气速率可以从几十升每秒到十几万升每秒，最大出口压力在30~50Pa之间，最低返油率可达10-4mg·(cm2·min)-1。它广泛应用于真空冶金、真空热处理、真空镀膜、电子工业、航空航天、原子能工业等领域。

油扩散泵的抽气作用与蒸汽泵相似。其工作原理如图1-10所示。它是由泵体、各级喷嘴、导管和加热器所组成。油在油锅内经电炉加热变成油蒸气，沿着管道上升，当油蒸气达到第一、第二和第三级喷嘴处时，由于喷嘴的截面积突然缩小导致油气流速显著提高。油蒸气变成高速气流由伞形排列的喷嘴喷出，在泵腔空间形成伞形的蒸气流层然后打在泵体上，因为泵体是用水冷却的，故油蒸气在泵壁上冷凝成油滴，沿泵壁流回油埚内，再被加热后蒸发，油在扩散泵中就是这样循环工作的。当高速油蒸气由一级喷嘴喷出时，将喷嘴附近ab处的被抽气体分子夹带走。在油气遇到冷却壁而凝成油滴时，空气分子不能凝结，由于受到油气阻力也不能再回到ab处的上部。这时在cd处的第二级喷嘴喷出来的油蒸气又把cd处的空气分子带走。这样一来，扩散到ab面上的气体分子就可以被油分子夹带到cd处，然后再被二级喷嘴喷出的油气夹带走。各级喷嘴喷出的油蒸气就像接力赛一样，一级一级地将空气分子由进气口连续地送到排气口，然后被前级真空泵抽走。为了保持空气分子浓度梯度的经常存在，使泵能够正常工作，在扩散泵的出口处也必须由其他真空泵来维持出口压强。

图1-10 油扩散泵工作原理图