Готовое домашнее задание вариант №12 (ещё один)

Московский Государственный технический Университет им. Н. Э. Баумана

РАСЧЕТ ВАКУУМНЫХ СИСТЕМ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Домашнее задание по курсу

"Физика вакуума"

Вариант №12.

Выполнил:

студент

группы МТ11-51

Решетников Н.Н.

Проверил:

Моисеев К. М.

Москва

2013г.

Исходные данные:

Откачиваемый прибор: Камера (Ион. импл.)

Объем камеры: .

Рабочий вакуум:

Суммарный поток газовыделения:

Тип откачки: безмасляная

Производство: индивид.

Задание:

1. Рассчитать эффективную(требуемую) скорость откачки.

2. Выбрать и обосновать тип насоса окончательной откачки (с учетом типа вакуума)

3. Составить вакуумную схему с учетом выбранного типа высоковакуумного насоса.

БОНУС: предложить альтернативную схему с указанием достоинств и недостатков обоих схем.

1. Выбрать и обосновать типоразмер насоса окончательной откачки (с учетом коэффициента запаса)

2. Выбрать и обосновать типоразмер предварительной откачки (с учетом согласования насосов)

3. Выбрать и обосновать тип и типоразмер запорной арматуры (клапаны, затворы)

4. Выбрать и обосновать тип и типоразмер вакуумных датчиков.

5. Выбрать и обосновать тип и типоразмер дополнительных элементов вакуумной системы (ловушки, натекатели)

6. Выбрать и обосновать тип вакуумных соединений и уплотнений.

7. Составить перечень элементов, входящих в вакуумную схему с указанием типа, типоразмера, марки, производителя и количества.

Схема вакуумной системы

Определение и обоснование типоразмер высоковакуумной откачки:

Требуемая быстрота откачки:

Требуемая быстрота откачки с учетом коэффициента запаса (определение типоразмер окончательной откачки):

Предельное давление насоса рекомендуется брать хотя бы на один порядок больше рабочего давления т.е:

По данным параметрам ( ) и с учетом типа откачки (безмасляная) нам подходят насосы турбомолекулярные (безмасл.), магниторазрядные (нужное нам предельное давление не соответствует с быстротой откачки или откачиваемым объемом), криогенные (Слишком большие предельные давления и скорость откачки+ дорогие, большие габариты). Поэтому экономичнее и технологичнее выбрать турбомолекулярный насос. Выбираем насос турбомолекулярный EXT75DX (компании Edwards):

Определения и обоснование типоразмер форвакуумной откачки:

Рекомендуемая быстрота действия насоса при форвакуумной откачке:

Выбираем спиральный насос nXDS6i (для эффективности откачки и повышения производительность Высоковакуумного -насоса), нам требуется безмасляный вакуум (Ион. импл. требует очень высокой чистоты, т.е даже условно масляная откачка нам не подходит) + по нашим требуемым параметрам форвакуумного насоса этот вполне подходит):

Датчики (+по диапазону измерения ), клапаны, затворы, переходники, крестовины, тройники, уплотнители (материал рекомендуется: для СВВ – металлический, для ВВ- NBR) в основном выбираются по диаметру фланца.

+ Все датчики от одного производителя (Edwards), чтобы подключить их к одному контроллеру (Edwards).

Я выбрал электромагнитные (электропневматические) затворы и клапаны чтобы была возможность полностью автоматизировать процесс откачки.

Натекателей в системе не должно быть, т.к. не используется рабочий газ. Ловушек тоже нет, т.к. выбранные насосы и так обеспечивают безмасляную откачку.

В некоторых случаях выбора элементов вакуумной системы я не учитывал экономический подход, т.к. производство у меня индивидуальное.

Т.к. диаметр выходного фланца ВВ-насоса и диаметр входного фланца форвакуумного насоса в моей системе не совпали, я использовал конический переходник для их соединения.