Выбор вакуумных насосов. Определение коэффициента использования насоса

Высоковакуумный насос выбирается по заданной величине минимального давления р_мин , получаемого при откачке системы.

Из справочника выбираем тип насоса с подходящими параметрами:

- номинальная быстрота действия, м³/с;

- диаметр входного патрубка, мм;

- наибольшее рабочее давление, Па;

- наибольшее давление запуска, Па;

- предельное давление, Па.

Условием стационарного режима работы вакуумной установки является равенство эффективной быстроты откачивающего действия насоса S_эф и быстроты газовыделения S_Q внутри вакуумной камеры: S_эф = S_Q.

1. Быстроту газовыделения можно определить по формуле

S_Q = Q/p₁, (15)

где р₁ – рабочее давление на входе в высоковакуумный насос.

Таким образом, в стационарном режиме работы для нахождения эффективной быстроты откачки насоса в вакуумной камере можно воспользоваться формулой

S_эф1 = Q/р₁.

(Далее см. - §9.10, §10.1 – Пример проектировочного расчета вакуумной системы в стационарном режиме работы. Л.Н.Розанов Вакуумная техника.- Высш.шк. 1990. 320с.: ил. Стр222 – 231)

Находим номинальную быстроту действия насоса

Быстрота откачки первого насоса

; (17)

Выбор коэффициента использования насосов

Таблица 7. Средние значения коэффициентов использования насосов

в различных типах вакуумных машин и установок

К_и1 – коэффициент использования высоковакуумных насосов

К_и2 - коэффициент использования низковакуумных насосов

Общий поток определяется:

Q = Q_пр - Q_обр = S_H1 × p₁,

где Q_пр – прямой поток газа; Q_обр – обратный поток газов.

Q_пр = S_нm×p₁,

где S_нm- max быстрота действия откачки насоса при р₁ = р_пр.

Если p₁ = p_пр, то Q = 0 и тогда

Q_пр = Q_обр,

этом случае Q_обр = S_нm×p_пр и

и

Q = S_н1 р₁ = S_нmp₁ - S_нmp_пр = S_нm(p₁ - p_пр) или

S_нр₁ = S_нm(р₁ - р_пр)

отсюда

S_H1 = S_нm , или

= . (18)

Откуда, .

Кроме того, S_H1р₁ = U₁(p₀-p₁),

откуда . (19)

Учитывая что, коэффициент использования насоса , имеем

p₁ = k_И1p₀

Подставляя р₁ в значение максимальной быстроты действия насоса,

имеем . (20)

Итак, .

По результату вычисления выбираем из справочника насос, обеспечивающий S_m1, выписываем параметры.

2. Находим S_эф2 , определяем К_и2 и рассчитываем S_m2 , подбираем насос, выписываем его параметры.

3.Определение конструктивных размеров трубопроводов и выбор элементов вакуумной схемы.

3.1.Рассчитываем полную проводимость вакуумпровода от откачиваемого объема до первого насоса (или между двумя последовательно соединенными насосами)

Т.к. , то

,

Или к_и1S_н + к_и1U₀₁ = U₀₁, откуда

. (21)

далее см. Розанов Л.Н. «Вакуумная техника», § 10.6, § 10.7

4. Распределение давления по участкам вакуумной системы

см. Розанов § 9.10

5. График проверки совместимости работы насосов

Т.к.

S_H1 = S_нm .

Если р₁ =р_пр , то

S_н1 = 0.

Если р1 >> р_пр, то

Sн1 Sнm.

S_Q =Q/р₁ – кривая общего газовыделения или натекания,

где Q - газовая нагрузка, рассчитанная для каждого отдельного случая.

По гафическим характеристикам насосов строятся их эффективные быстроты откачки. Для первого насоса в откачиваемом объекте, для второго на выходе первого насоса.

Точки пересечения этих кривых с кривой общего газовыделения определяют рабочие давления насосов р_раб1 и р_раб2.

Совместимость работы насосов возможна, если р_раб2 < р_рабmax1. Для случая кривой быстроты откачки S_Q' р_раб2' > р_рабmax1, следовательно, второй насос не обеспечивает небходимое разрежение на выходе первого насоса, совместимость работы невозможна.

6. Привести подробный порядок включения и выключения рассчитанной вакуумной установки.

Методическая литература:

1. Б.И.Королев, В.И.Кузнецов, А.И.Пипко, В.Я.Плисковский Основы вакуумной техники. – М.: «Энергия», 1975.-415с.

2. Л.Н.Розанов Вакуумная техника. - М.: Высш. шк. 1990. - 320с.:

3. А.И.Пипко, В.Я. Плисковский, Е.А.Пенчко. Конструирование и расчет вакуумных систем. – М. : Энергия, 1970. – 504с.

4. Б.С.Данилин, В.Е. Минайчев. Основы конструирования вакуумных систем. – М.: Энергия, 1971. – 392с.

5. Вакуумная техника. Справочник – М.: Машиностроение. 1985.

6. 4183. Вакуумные схемы: методические указания к лабораторной работе /Рязан. Гос. радиотехн. ун-т: В.С.Гуров, Н.И.Шадрин и др.- Рязань, 2009, - 20 с.

Составитель: доц.каф. ПЭл Шадрин Н.И.

Поиск по сайту: