Arbetsprincipen för en turbopump är att få gasmolekyler att röra sig i en specifik riktning genom att kollidera med en rörlig fast yta. Den snabbt roterande fläktrotorn träffar gasmolekylerna och blåser dem från pumpens inlopp till utloppet och bildar och upprätthåller därmed ett vakuumtillstånd. Följande är att förstå turbopumpens arbetsprincip.
De flesta turbopumpar använder flerstegspumpar. Varje steg har snabbt roterande rotorblad och statorblad. Pumpen fungerar som en kompressor, vilket ger energi till gasen istället för att driva ut den.
När gasmolekyler kommer in i pumpens inlopp träffas de av rotorbladen, och bladens mekaniska energi överförs till gasmolekylerna, vilket ger dem kinetisk energi.
Gasmolekyler använder denna kinetiska energi för att komma in i gasöverföringshålen på statorn. Gasmolekylerna kolliderar med rotorns yta igen och rör sig sedan utåt mot utloppet.
Vid installation av turbopumprotoraxeln genom två kullager, på grund av närvaron av smörjolja i lagren, måste båda lagren placeras på förstegsdammsugarens sida. Rotorn har en stor massa och kan stödjas på ena sidan.
Ur rotordynamikens perspektiv är användningen av hybridbärande stöd mer fördelaktig. Hybridlager kräver användning av ett koncept med dubbla lager.
Montera ett oljesmord kullager på axeländen på den främre vakuumsidan. I andra änden av vakuumsidan installeras ett underhållsfritt, slitagefritt permanentmagnetlager för att centrera rotorn radiellt.
Den borstlösa DC-motorn som kan stödja upp till 1500HZ rotationsfrekvens är idealisk för att driva rotorn. Denna frekvens gör det möjligt för bladen att nå den hastighet som krävs för att pumpa gasen.
Föraren är direkt ansluten till pumpen och bör använda 24V, 48V eller 72V likström. Antingen kan en extern strömförsörjning eller en strömförsörjningsenhet integrerad med pumpens elektroniska enhet användas.
Turbopumpen kan generera ett rent vakuum inom 10 hPa. På grund av dess höga kompressionsförhållande förhindrar det att olja kommer in i inloppsområdet.
Ett rostfritt stålskydd kan användas för att göra dessa pumpar mer lämpliga för FoU-applikationer. Turbopumpar kan också användas för att dammsuga stora kärl, och roterande lamellpumpar kan användas som reservpumpar.
Om en turbodragpump är inblandad måste en tvåstegs membranpump användas som reservpump. Men på grund av den låga pumphastigheten tar det lång tid att tömma en stor behållare.