Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Сксмм, паппстрпшмщпс прпрннп неястппп пва сверкам житу калы, рзспопо кенные на зеркале цн лнндра [рнс. 9.2, б). Прн движении поршня объем замкнутой полости А! увеличивается. Происходит процесс расширения ) — 2 (см. рнс. 9.3). Прп зюм золотник движется вправо, перекрывая цилиндровый канал, так ках зеобходимо нсклЮчнть возможность одновременного прогеканзя перепускп н пспсыззпня.
Схема на рис. 9.2, и соответствует моменту окончания расишреиня газа р замкнутой полос гн А!. С этого мом«пса золотник, продолжая дзнглзься вправо, начнет сл крыватп цилиндровый канал, через который полость Яг юобщается с полостью зсасыванкя, Нзчпнаегся процесс всасывання газа (рнс. 9Д, г]. Прн этом золотник достн. б рпс Е! ап чср пуска гкрп пп ккппеу кк ксркк е ппкппррк гает мертвой точки (рнс.
9.2, д) н начинает двигаться влево. Процесс всасывання зазершаетсв н момент, когда золотник перекрывает цилиндровый канал (рис. 9,2, е). На индикатор. иой диаграмме (см. рнс. 9.3) процессу всасывання соответствует кривая Аà — 3. ггюршмюююм маюююм 211 МЕКК«ИЧЕСКИЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ 210 аю аю Р ям Рк(1 — В)/С, аю ю юю мю эю эм гю зюю с а) л аю Юа гш ююю жю ШЮ юэюя; о Рмс. Э,а. Зккмскмюстл кююффмцмкнск откачки и егю сюстккяяыщкк Ккя ЗВИП-Э ют юткюшсммк «ккясккя с ярк м ЗЭЮ ммм ' Гм) м ют частоты кркщкмкя м крм с = юю ГЯ) тата вращения коленчатого вала; с/шт диаметр штока. Идеальный вакуумный насос не имеет энергетических потерь, и рабата, затраченная им иа сжатие н перемещение газа, равна иэатермической работе сжатия от давления асасывания Р Да КаВЛЕЦИЯ Натистаина Рэ. Мощнссть идеального ПВН Ымп "- Р5г !и (Рэ/Р) (9.2) Таким сйрэзам, работа и мощность идеального ПВН равны нулю при Р = 0 и )п (ршр) —,: О, т.
е. при р = = р„, и максимальны при т = р„/Р— = 2,7!. По быстроте действия реальный Г1ВН уступает и«сальному вследствие потерь, обуслозленньш мертвым аОьемам, подогревом и «росселнроваиием газа при нсасывания, наличием перепускных каналов и перекрытий, неполно. тай процесса перепуска, внутреннямн церетеканиями и внешними натеканиями через неплотнасти рабочей полости, а также пэраабразовзнием. Уменьшение быстроты действия 5 реального ПВН по сравнению с быстро- той действия Яг ядеального ПВН аце пинают коэффициентом откачки )л = 5/Яг.
(9.3) Наиболее супхествсины потери бь)~. траты действия из-эа падогреьа В дросселироваяия газа при всасызэ. яя, внутреннего перетекания, а тскже наличия мертвого абьема и пере сры. тий, поэтому каза)или«кент отк.шкэ упрощенно можно определить па фар.
муле й= Д„,ГЬ -Л; — )Л„., 19.4) где )лкр = Рэ/р — отношение «вяления газа в цилиндре в конце процесса всасываняя к «авленя)о ьсзсыэякия, учитывающее уменьшение бык~роты действия реального ПВН есле«стэне дросселиронаиия газа цри зсясызэяни; йюк =- Ткс/Т» — отношение тем.я:р..туры газа всасыкаяия к телшсрэтуре гази в цилиндре в конце процесса зсэсыэаиия реального насоса, )яитывгюшее уменьшение быстроты дейсгчяя ПВН вследствие подогрева газа пря зг.ссь нанни; л,', — отлагательные пшерк быстроты дея:гвяя, абуслаэлсяньс яз. личием мертвого объема я перскря1тяй; «р — относительные потери бьс)роту действия, абуслаэлениые зн)трен ~имя перетеканиями. Коэффициент )л н распре«слюняе потерь между составляющими зависят от отношения т давлений всасываяря к нагнетания и частоты крашеэяя «зэзю (рис.
9.4), Коэффипиент откачки л махна рассчитать с достаточной точностью эю базе эяспериментальиых гяэгых ю зависимости от отношения т и срь«ээй скорости поршни с (м/с) по эмпирике. ской формуле л = 0,94 — 2. !О эг.— 0,09слк Теоретические индикаторные «яэ' граммы ПВН (см. рис, 9.3) строят ю предположении иэагермичности прэ цессоз сжатия и расширсняя, па«нот" выравнивания давлений цри саасшс нии двух полостей, герметичности Ра' бочих полостей (газоабмеи ваэм "кю" только через всасывающие окна, пюрю" пускные каяалы и нагнетательные клэ" паны без «атерь). Давление всасывания Рю, прн котором происходит переход с одиоступенчягого режима работы ПВН системы МВТУ на двухступенчатый, (1 +ею,-з )(1+вю— — ею)/(1 + 2ею) Во+ зг+ й„(ээ, + е ) — (1 + аю — Ва) (Вю + + ег)/(1+ 2е ) В= юаюэ Зв + ВГ + й (Вэю + В ) — (1 + Вю — ек) (вю + е))/(1+ + 2зю) Прн Р ' Р режим работы ПВН двухступенчатый, при р .р р* — одно- ступенчатый.
В конце процесса сжатия в цилиндравам и золатннкавам объемах (процесс 7 =- 8; с = а = е — см. рис. 9.3) прн днухступенчатом режиме давление Рю = СР+ Вр„. Давление выравнивания после полного перепускэ н двух- и одноступенчатом режиме саответспшнно: Р =С,Р+В,р„н Р„= 1+в,— э е„+В) где С С '+ '+й„(В„+е,.) ! +Вю — ек В;В (, + э))/(! + 2эю) Давление смешения в двух. я одно шупеячэтам режиме соответственно ю СВР+Вюря и ре ар+()р ГЕВ l С С зо+Вг+йю(зрю+в,') 1 + Ва Вг + йю (Зак + Е,') 'О + 'Г + ю ( Оз + Вк) !+за — вг+йю(еа +е') ю (1 + еэ — Вю) (! + ею — В,) (1+2ВВ (1+Еа Еа+йрХ ' Х (ее, + в,')! (1 + В — еа) (ею + Вг) (1 + 2зэ) (! -(- ею — аа + йрх ' Х (аа, +е,')) Остальные точки теоретических нн. дикаторных диаграмм находят, исполь.
ауя термодинамические зависимости. Основные раамеры ПВН определяют па геометрическому объему. Так, для определения размеров ПВН системы МйТУ необходимо задаваться следующими парамяграмн в указанных пределах: средней скоростью поршня рлч 2...3 м/с; отношением хода поршня к ега диаметру ф = 5п/Впкм Ол4-. 0,6; отношением хода золотника к его диаметру фю — Яэ/Вэ = 0 8...1,0: агношениеы геометрических объемов золотника и поршня йю.= Яэ/Яг = О!6- 0,20; ахи«сите«вимм диаметром штока ашт= Ешт/Вп= О, !. где с(шт — диаметР штока; Вп — диаметр поршня. Остальные основные размеры и параметры определяют по формулам: диаметр поршня Вп-— )~85г/(нэш (2 — Ешт))1 ход поршня Я„= фВ„; ра«нус крнвошнпа поршневой линни )( = 0,65э) частота вращения коленчатого вала « = О,бсш/Яп; геометрический объем золотника в едяиицу времени Яэ = йюЯг' диаметр золотника Вю = 'э~25 Д«ф «) ' ход зала'гникВ 5э = )РзВВГ радиус крнвошипа золатниковой линии гэ = 0 65э.
Диаметры поршня и золотника округляют до стандартных. Площадь поперечного сечения перепускиых каналов определяют по упрощенному соотношению Ри (Ст/Ем) Ра где с„= 160...200 — условная сиорость газа в перепускном канале, мlс; Ра — площадь сеченнн поршня основного цилиндра. мехлииэегкие ллккнмиые илеоеы Пэрмамам ааааа 213 1 1 120 2 2 6~ 1004 1 . 1 6~ 10а4 1 1 3,7~ бахе 8,0 1,О ' 5,0 5,0 0,04 300 150 0,4 300 150 0,4 300 150 1150 550 7,2 25 0,22 6,3 !1 840 2,33 9,75 9,35 104 200 !940 7,2 0,25 3.7 !! 900 , 3,6 12,5 0,14 . 3,2 5,5 840 "ал = 0 25п' встэ/сал Число ступеней сжатия Число цилиндров Быстрота действия номинальная, мЧмин Давление всасывания прн номинальной быстроте действия, кПа Давление предельное остаточное, кПа Диаметр пнлиндра, мм Ход поршня, мм х!асгота вращения, с "х: насоса электродвигателя Расход охлаждающей воды, и 'с э7 Мощность номинальная, кВт Мощность электродвигателя, кВт Общая масса агрегата, кг Число перепускнык каналов обычно больше шести.
Способ выполнения перепускных каналов на зеркале Пи. линдра, как н конструкция поршня, влиякгг нз проводимость этих каналов. Нагнетательные клапаны подбирают по необходимой эквивалентной пло- щади где с,„, — средняя скорость золотника, мус; г„л -- 34нсээ и — допУскаемаа средняя скорость газа в клапане, мlс (Мн =- 0,07 ..0,09 — критерий скорости газа в клапане; сза. н — скорость звука в газе э условиях нагнетания); В ПВН чаще выполняют кольпевые нагнетательные клапаны.
Индинаторную мощность ПВН определяют по упрощенным индииаторным диаграммам, которые строят в предпо. ложении мгновенных в полных процессов перепускз и смешении, отсутствия мертвого объема и перекрытий, изотермнчностн всех процессов расширения, политропности основного процесса сжатия, отсутствия перетекаиий и гидравлических потерь. Прн рабоге ПВН системы МВТУ в режиме максимальной мощи среднее индикаторное давчение Рг маа врс.о зрс.о з';, — а бш —  — С,, где Аз - (1+ в, + «„(е!м + а,')! х а — ! Н 'а Х вЂ” Ра и — ! 1 Вв — — —, (1+ вв+ й„(воз+ е,')! и [1+ аз+ 4 (еоэ+ а.))! 3 !.
+ дэзов «г ! Рс. о — лавленне смешения; и - пе. йазатель полнтропы, принимаемый равным показателю адиабаты. В режиме максимальной мощное ;оста давления смешения н всасывания соот' вегственно; Рас. вж. вааггаваа рставаааа с насосам авнп-а (внп-в)~ насос; З элеатрадэагатель; 3 — раааа алааоамн З вЂ” ааааа мааааамя 215 жпдппгшпп-ппгьяшьм ппгпгм мгхлиичрскиг влкррмиыя алсосы г)4 Ииликаториаа мощность Р)! = р! шшЯг.
Мощность иа валу й(е = й((Уцмек Рпс. Е.е. Вькуумпмг касас ЗВИП-г (Вип-е): ! шьвппа: г — шарпкпьмй ппдшпппнк: 3 — «плекчьтмв ьап, г — ш туп; 5 . ппп. ьуп; 5 — шток; ! — слпьпвкпппе уппптпеппе: г — поршень; 9 — цвлппдр: )г — лепет. пвк1 )! — пеппе для подачи ппсль ь мьхапвэи дппжеепп; 59 — ькскептрпк где 1)мех --- 0,70 ... 0,75 — мехпннче ский КПЛ. Характеристики ПВН, выпускае.,' мых отечественной промышленностью, приведены в табл. 9.!. ПВН 1.ипов ЗВНП.З, ВНП-б к 2ЛВНП-6 унифицированы, т. е имеют одинаковые механизм движения, станину, смазочную систему н цилиндровую группу.
Насосы ЗВНП-3 и ВНП-б унифицированы полностью (рис. 9.5 и 9.6) и отличаются только коиструкцнен приводного двигателя и частотой врал(ения коленчатого вала. Вакуумный насос 2ЛВНП.6 (рис. 9.7) отличается от первых добавлением цилиндре прас!ОГО денстеня второй ступени. В крышке цилиндра второй стуисин НМЕК1ГСН ЛЗЗ КРЛЬЦЕВЫХ КЛа пана, алан из которых — бпйнасный, другой -- нагнелзтельный второй ступени. Байпаснын клзнан служит для выпуска газа нз нагне1анне при ре жиме работы, когда не требуется сжа. тне газа во второй стлпени.
Насосы ЗВНП-3 ВНГ1-6 и 2ЛВНП-6 предназначены ллк аткпчкн неагрессивных па отноп шлню к чугуну, стали я бронзе взрь:нобрзапасных газов н воздуха, не содержащих капельной влага и мехгнн шскнх примесей, т. е. для создания вакуума в различных технологических йрацессзх химической, пищевой и других отраслях промышленности.
9 2 Жидкостна-кольцевые насосы Жидка-но каче - е в..у)иные на Н) бачил цнкчаз типу подвода н о)зола газа нгпользуеллан в к!пакостном кольце жидкости По чнъчу Раба)их циклов ЖКВН делят на вакул !н р насось) простого и двапнага ленътвия В ЖКВН простого действия (Рвс. 9.8, а) рабочее колесо 1, состаяп аяп)ее нз ступицы н а!литых заодно с ней ней лопаток, зксцентрично расположе Рабач ажена в цилиндрическом корпусе 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
