Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 66
Текст из файла (страница 66)
)Кидк ость пожарон взрывобезо»а»па. Основные:ьрзктернстикн рабочих жидкостей дн.'„! узионных насосов приведен з и табл !0.6. йарактеристпкп диффчзпанных насосоз. В рабччеч дттапазоне давлений битт»дота дейгпмпя хнффчзионного на. соек ие зявигьт от впускного давления (рнс. 10 30, у поток П) и уменьшается в области нн»кнх (участок .т) и высоких (участок П() давлений. Уменыпение быстроты действия прн низких даилеииях обусловлено тем. что в этой области проянляется обоатнзя диффузия газа черзз паровую струю.
Кроме того. сушестиенную роль начинают играть газы, выносимые с паровой струей из кипятильника насоса и ныделяемые степками насоса. Прз конденсации пароиой струи ва стечках пасоса некоторое количество газа, сжатого ею до поиышенного дзн.гения (особенно и области форвакуума), растворвется в ксжденсате и попадает иьшсте с газом и кнпятильГттр И. С. Фрпапза Рнс. тз.ае. Зпзпзпнпсть быстро м дзя. степа дпФФУ»пз о пас»за ппуеппзг» дппз»няп ник насоса.
Этот газ наряду с обр иой диффузией и газоотделеквями стенок насоса в значительной мере определяет предельное остаточное даелеыие р насоса и уменьшает быстроту действия 5. При р = р» быстрота действия 3 = О. По мезе увеличения впускного давления масса газа, удаляемого насосом из откачиваемого согуда, увеличивается по сравнению с массой газа, иозврашземого вследствие противо. диффузнн, газоотделений н со струей из кнпятвльннча.
Когда зтн массы стаковятся несоизмеримы, быстрота действия перестает зависеть от впускного давления (участок П). С увеличением впускього давления .повышается выпускное давление насоса, регламечтируемое быстротой действия форпакуумяого насоса. Увеличение выпуснпото дазленвя првиодит к возвнкнозенню слава уплотнения и струе. »ерем»шенин его к соп,ту и отрыву струн о санок и»соса, со' прозождаюшемуся перетоком газа нз области фориакуума и область иысокого вакуума. При этом быстрота дей. стеня насоса уменьшается до быстроты действия фориакуумного насоса.
Быстрота действия насоса зависят от мощности нагревателя, рода откачи. иаемого газа и его температуры, рода рабочей жидкости. Механизм увлечения газа струей в нысокоизкуумном насосе обусловлен двумя осноинымв процессами (диф. фузией газа з струю, заиисяшей от плотности струи, и переносоч газа стоуей, завысяшим от скорости струи), поэтому быстрота действия насоса зависит от совокупного изменения ука- пуружвыв вляуумвыв влсапы 322 диффузиснныс насосы 323 5 Ю'»в/Ю им 1. ем /зе1 с! с! и фойо фмм'С ,ив 1 и и 'О е» ! ф )Оо иа ~ с» 555 555 фрр я, дт 1 !с з» и »з е »» с» и о1 иы в, и» » о и зь е и ч и Ь со сч ььь- -, ь Ь о Ь Ь Ь о й й о о Ь д с» о С» ь ь Д~~~~ (С,М ).
Д~~~~ рз ! с=! (10.22) »О о ! ! о о о о ф оу е е о я( ж со ео Ю »О ез »О » с- СЧ СЧ сй о о о Ф 3 о о ез е» 88-, Т~Ы 1йв „ о» 1 е е е о я Я 3 я о о ш у и) $ бу из а о О сч е о со сч о о со Ф ч ез — »О ез »О ез»сз ! о са »О И Я 3 3 »1 Я Б Ж'$ Ф $ И Я : с» В И - "е~ 4 из ое ит о со ф зо и) иэ са 1- Я Я ьььььь —. -. -. —. -.
ь сч»О из ФО из ( ~ о о Ь р, я, 'ь" Л е сч ю Су ы)»о йз е.~ Й ванных параметров. Если, иапример, увеличивать скорость парового потока ап при неиаменной плотности рп то быстрота действия увеличится; если увеличивать плотность ро при неизменной скорости аи, то быстрота действия уменыпится. При одновременном уве. личении рп и ап максимум быстроты действиа соответствует некоторому опт!великому соотношению между рп в аи. Так как вти параметры прапор. циаиальны мощвости нагревателя, то кривая зависимости быстроты действия от этой мощности имеат максимум (рис. 10.31). До некоторой мащ. иостЯ Л»щ1в, затРачнваемой иа компенсацию различного рода тепловых потерь, насос ве работает (5 ==.
О). При Лг .ь Лгщ1и часть мощяасти затрачиваетгя йа параабразованне, фор.мируется паровая струя, и касас вачииает рабатат!и при оптимальной мощности Л1еп! достигается максимальная быстрота действиа. Зависимость быстроты действия отвпускиага давления при мощности подогрева болыпе Л1»и! приведеяа на рис. 10.32. Лиализ уравиеиия диффузии показывает, что быстрота действия диффузиоянаго насоса должна быть обратно пропорционельиой корню квадратному из моляркой массы газа: З,УВ, = )IЛ1,~М,. (10.20) Одиако вследствие обратной диффузии молекул газа через струю со сторояы фараакуума в область высокого вакуума без изменения режима работы насоса соотиошение (10.20) практически никогда не достигается. Для достижения наибольшей быстроты действия диффузионного пасоса по газам с. различными маляряыми массами необходима устанавливать оптимальный режим подогрева загаси дла откачкя каждого газа.
В завися. мости от конструкции пасоса отношение оптимальных значений быстроты действия для разных газов может в той или иной мере приближатьса к определяемому уравнением (10.20). Дла выбора оптимальной мощности иагревателя насоса при откачке различных газов можно с удовлетворительной для практики точностью паль- 11" аис !С.31. зззисмместз быстроты действии диффузионного не есз ет мещиести нзгреззтелз зоватьея вмпирическим уравнением тров! г/)Уор! воз = 0 73+ 1,17/з»с 7»!г, (! 0.21) где Л'ор!ги Лгар1зоз мощности иагревателя, оптимальные для откачки соответственно дивного газа и воздуха; Мг — малярная масса газа. На практике часта необходимо откачивать нз вакуумных гистем смеси различных газов.
Если состав смеси известеи, та быстроту действия и производительность пасоса для смеси газов можно рассчитать с удовлетворительной для практики точностью по формулам, полученным нз обычных соотношений для газовых смесей: »=л ~л (31РСМ1). с=! ор1 ем = Рис. !В.ах. Зависимость быстроты действии диффузионного изсесз ет зиусззеге дезлеввя иии разной мещиести иагуевзтези гм» > ю» > Фв струпные вдкзгзгмные нлспсы 323 Лнффяэньнннн наеввн ()..г .. = г и / г=н ~ (5зргМ,)! ~ (с.М,) (10.23)! г=~ / ь=~ где 5орг ем " моргам быстрота дей" стеня и производительность насоса длн смеси газов прн оптимальной мощности нагревателя; 5ь — быстрота действия насоса для 1-го газа, входящего в смесь', р — парцнальное давление газа в г смеси; М1 — малярная масса газа; а — объемная доля газа в смеси. Если значения быстроты действия насоса для отдельных газов, входящих в смесь, неизвестны, то для ориентиравочных расчетов по формулам (10.22) н (10.23) значение 5; можно определить из уравнения (10.20).
Оптимальную мощность нагревателя насоса прн откачке смесей газов выбирают с помощью эмпирической эавнснмости орг см ~ч /у! оргг сы (10.24) /уорг воз ь' 1 /уоргвоз г=! гдеййоргг/ь/оргв з отношение, опРеделяемое по уравнению (10.21). Быстрота действия насоса прямо пропорциональна корню квадратному нз абсолютной температуры откачиваемого газа. Изменения температуры отяачнваемого газа, наблюдаемые обычно на практике, незначительно влияют на быстроту действия насоса. Так, чтобы быстрота действия увеличилась на 1Отч, температуру откечкваемого газа следует повысить с 293 до 333 К.
Быстрота действия зависит от роде рабочей жидкости. Если в диффузионный насос заливать различные рабочие жидкости, то прн одинаковой мощности нагревателя быстрота действия насоса будет существенно нзменяться. Зависимость быстроты действия насоса от рода рабочей жидкости можно объяснять тем, что жидкости имеют различные термоднчамические н физико-хнмн ческие характеристики, обусловливающие различные режимы работы кипятильника, нстечзння пара нз сопла н соответственно различные структуры струй, а также разные количественные соотношения прн взаимодействия мшщ. кул откачнваемого газа с молекуламн пара, Поскольку числа факторов, обу.
словливающнх влияние рабочей жнд. костя на работу насоса, велико, заза. самость быстроты действия от рода рабочей жидкости нельзя выразить простым соотношением. Кроме того, для многих рабочих жидкостей (вакуум. ных масел) неизвестны некоторые важ. иые характеристики, например пока.
ватель адиабаты й, определяющнй зз. внсимость режима истечения пара нз сопла от рода рабочей жндкости. 3 связи с этны теоретическое нсследовз. нне зависимости быстроты действня ог рода рабочей жидкости затруднеао. К выбору рабочей жидкости для насоса подходят обычно с практической точки зрения. Так, еслн в откачиваемой системе недопустимо присутствие угле. водородов, применение органнческнх соеднненнй в качестве рабочей жидко. сти исключается; в таких случаях обычно используют ртуть.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
