Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 82
Текст из файла (страница 82)
И-* 2.10 в 4 10 в 6.10 а 8.10 а 1 1О"в 1,2 1О в 1,4 10 в 1,6 10 в 1,8 10 в "1Ов 4 10 в б 10 а 8.10 в 110в 1,2 10 а 1,4 10 а 16!От 1,8 10 а 2 10 а 4 10 а 8 10 а 1,2. 10 а 1,6 10 в 2 10 в 2,4.10 а 2,8.!О-' 3,2 !О в З,б- 10 а 4 10"в 810 в !,2 10-в 16 10 в 2 $0в 2,4. 10 а 2,8 10 ' 3,2. !О в З,б 1О а 4 10 в 4 1О в 8!О в 1,2 !Оа 1,6 Ю"» 2 10 а 2,4 10 ' 2,8.Ю а 3,2 10 " 3610а 4.10 а 8!О в 1,2 10 т 1,6.10 а 2 !Оа 2,410т 2,8 10" 3,2 10" 3,6 1О" 4 1О а б 10"а 1,2.10 в 1.,8 10 а 2 4.10-а З. !О-а З,б !О-* 4,2 10 в 4,8 10 в 5,4.
10 а 6 10 в 1,2!Оп 1.8.10 в 2,4 10- 3$0в 3,6.10 а 4,2 1О а 4,8 1О в 5,4 1О в 6 10"в 6 1О в 1,2 Ю а 1,8. 10 * 2,4 1О в 3.10 т 3,6 10 а 4,2 10 в 4,8 1О а 5,4 10 а 610в 1,2 1О"1 1,8.10 в 2,4 10ч 3 10 а 3.6.10 т 4,2 10 а 4.8.10 т 5410 а 610 в 8 10 а 1,6 10 в 2 4.
Ю-в 3,2 10 в 4 10 в 4,8 10 в 5,6. Ю-а 6,4 10 в 7,2 1О в 8.10 а 1,6.10 а 2,4 10 * 3,2 10"в 4 10 в 4,8 1О в 5,6.10 а 6,4.10 * 7,2 10 Я 8.!О в 1,6 1О а 2,4 10 в 3,2 10 а 4 Ю-в 4,810а 5610в 6,4.10 ' 7,2.10 а В 1О а 1,6 10 а 2,4 10 т 32 10'т 4 10 в 4,8.Ю т 5,6 10 " 64!От 7,2 10 т 8 10 т 1 ° 10 а 210* 3.10 а 4 Юа 510' 6 10 в 7 Юа 8 1О а 9 1О в 1 10"а 2. 1О"а 310а 4 10т 510в 6 Юв 7 1О а 8 1О т 9 10 в $,0 2.10 а 4. $0-в 6!От 8.10 в ! 10е 1,2 10 в 1,4 10 в 1,6 10-в 1,8. 10 в 210в 4 10 в 6104 8 10-в $,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,8 386 иггзкотемперлтурные средствл отклчки Гкриоилсобм! Тмьыщм вееррмщ Тзблпца 136 Т з б л и ц а 13.7 г" Размеры трубки мосте ТепловоЯ поток Ф , Вт Яа КОЮ7аХ тРУбКЯ ЛЛИИОЯ 7ОО м„ площадь поперечного сечения, ммг толщкнв стенка. мм диаметр, ,т !к! т, - 77 К Т„=7!К; тг з к; т.
— Ззо К Рис. !з.а. Коиструятивеыс схемы оещитиых окраина я крнеоьяелса !строчки с ствуют иалвавлеиюо откачки)! ! — акрон; à — крвопаиыщ! 3 — короуо Таблица 13. КомРФицяент тепловоз защиты ГеомстрнческяЯ ооятор Вероят- ность пролете обоэаочеяно ~ хначение Конструктявиая схема 0,080 О,! 25 0,250 0.5 0,090 0,122 0,134 Плоскощитковая (см.
рпс. 13.5. а) 0,0!0 0,015 О, 360 Наклонно-щитковая (см. рпс. 13.5, б) 0,290 0,324 0,360 60 90 120 Шевропяая (см. рпс. 13.5, а) 0,007 1,0 0,70 0.84 1,0 1,5 !17!з Радиально-защитная (см. рпс. 13.5, е) ловых потоков через тонкостенные трубки длиной !00 мм пз кованой коррозионпо-стойкой стали. Тепловой поток, иозникыощяй вследствие теплоппозодпостц остаточиых газов, Вт: Фг — — 3,2 10 зРп Х апа Я+1 а +(Рп/Р ) (1 — а )а й — 1 Х вЂ”.= (Т. — Тп), (13.5). ~Г,мт„ где а — коэффициент аккомодацип;, й — показатель цуцабаты; М~; мо' 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 8 10 14 18 20 25 28 40 45 50 60 70 13» 1,13 1,76 2,39 3,02 3,64 4,27 4,91 5,53 6,16 6,78 5,50 14,92 16,49 18,07 19,63 21,21 22,78 24,34 25,92 27,49 32.20 22,00 28,27 40,84 53,41 59,69 75,39 84,82 122,53 138,23 153,94 185,35 21 6,77 3,92.
!О-з 6,11 !О"з 8,33. 10-з 105 10 в 1,20 10 з 1,48 10 з 1,71 10 з 1,94 10 з 2,!4. !О-з 2,36 10 з 1,9!.10-в 5, !8 10-з 5,72 !О-з 6,26 10з 6,81 ° 10л 7,36 10 в 7,90. 10-а 8,44.10-а 9,00.10"з 9,55 10-з 1,12 1О"1 7,64. !О з 9,83.10 а 1,42 10 1' 1,85 10"1 2,07.10 1 262 10 1 2,94.10 1 4,25 10 1 4,79 10:1 5,34. 10-1 6,48 10 1 7,54 10 1 З78 1О 5.88 !О-з 7,99 10 з 1,02 !О 1 1,2! !О 1 1,42 1О 1 1,64 10-1 1,85 10 1 2,06 10-1 2,26.10"1 1,84 !О"1 4,99.10-1 5,52.10-1 6,05 10-1 6,57 10"1 7 09.!О 1 7,61 1О 1 8,12 1О 1 867 1О1 9 25 10 1 1,08 7,36 10 1 9,42 10 1 1,37 1,79 1,99 2,52 4,10 4,62 5,!5 6,24 6,25 4,!7,10-з 6,49.10"з 8 82 10 з 1.12 10 1 1,34 !О 1 1,57 10 1 1,8! 1О- 2,04.! О"1 2,27.!0-1 2,50.
!О 1 2 03 10"1 5,5!.!0-1 6.09 1О 1 6,68. 10"1 7,25 !О"1 7,83 !О"1 8,40. 10-1 8,96 10-1 9,57. 10-1 1,02 1,19 8,12 10 1 1,04 1,5! 1,97 2,20 2,78 3,13 4,52 5,10 5,68 6,89 8,00 388 НИЗКОТЕМЛЕРАТРРИЫЕ СРЕАСТВА ОТКАЧКИ (КРИОНАСОСЫ) )(нсэннсанррвнмс нснзснсняннннсм наамм Таблица 138 0,3 0,6 0.6 0,8 ...
0,9 1,0 1,0 300 77 20 0,3 0,5 1.0 Т' Т Р !ЭТ Д р (!3.9) Т в б л и и а 13 1О щ' 63,2 54,4 13,9 83,9 24,8 115',5 2!6,9 68,! 90,7 273,2 1,24 10' 146 7,2 10з 1,52 10с 4,32 10с 7,68 !Ос 14,5 10э 1,54 10с 1,18 1Ос 560 126,3 154,8 33,2 150,7 44,4 209,4 304.2 132,9 . 19'.1 647,33, ('(з о, н Аг Хе Кг СО СО СНа н,о Т а б л и п а 13 11 Ннтсн- снннасть каннсн- сзннн, нг/(нк с) тсннсрзтурз кр на. нзйснн, К Дсвнсннс кандзн- савнн, Пз Канденснруснна гзз (лнр) Режим нанусна газа ганне.
ратурс газа, К Пнатнасть конденсата, г/см' 0,58~0,06 0,55 0,49 6110' 0,13 0,13 19 77 78 78 Непрерызный Периодический Н,О Табл и-ца 13.9 Непрерывный 1,46~0,18 0,5 255 77 1,39 1,25~0,06 1,Зб.к0,2! 0,92г50,05 0,93ж0,05 1,20~0,06 1,33~0,07 78 4,2 4,2 77,4 77,4 77,4 77,4 1316 1267 450 1217 !383 4183 СО 0,13 Периодический 0,021 0,035 0,160 1,400 162,0 102,0 31,7 2,7 77,3 200,0 27,2 87,0 20,4 450,0 4,2 21,6 Хн Хе н Не Рнс.
(ЗЛС Завнсннасть тсжнанагн нагнав Ф , сбуснаннсннсга нсндснснннса, ат данн нсвнн р днн аарон воды, надорвав н нанта (аннан соответственна Г, В н 3) парная масса; Т, — температура газа; индексы п я с сооуветстеуют панели и станки. Ориентировочные значения коэффициента аккомодации а приведены в табл. 13.8. Тепловой поток, обусловленный кои. денсацией, Вт: Фн угар — А/, (13.6) 1 ) /2н/! Тг где у — коэффициент конденсации; )( =8,314 Дж/(мовь.К) — унинерсальиая газозая постоянная; (г/— среднее изменение зитальпии при конденсации.
На рис. 13.6 приведена зависимость теплового потока Фн от давления азота, зодорода и паров аоды (яа единицу площади позеохнастн криопаиелн) при разности температур от 300 К до абсолютнога нуля с учетом теплоты испарения и конденсации при 7=1. Если гзз предварительно охлажден, например, иа азотаохлаждаемом теплозащитиам экране, удельный тепловой поток на криопзиель, обуслонлеиный конденсапней, будет меньше. При высоком вакууме тепловой поток, обу.
слоеленный конденсацией, состанляег иезначительяую часть тепловых пото. каз и им можно пренебречь. Расход криоагеита иа предзарительное охлаждение криаизсаса е интервале температур ат Т, да Т, при условии использовании только теплоты испарения криоагента практически можно определить по формуле ()ьг = (щ/г) см (Т, — Т,), (13.7) где т — охлзждаемая масса насоса; г — скрытая теплота параабразазаиия (табл. 13.9); Гм — средняя удель. иая теплаемкость. Значения см, /Тжl(г К), некоторых материалов при температуре 20 ." 77 К (числитель) и 77 ... 293 К (знаменатель) приведены ниже: Медь ...,...,, 0,10/0,33 Коррозионио-стойкая сталь 0,07/0,36 Алюминий........ 0,17(0,73 Никель ....,..., 0',09/0.86 Моиель ...,..... 0,08/0,33 Вели при охлвждеяин насоса используют теплоту испарения и холод, та расход криоагеита г щдм ( г+ (7 в ) н) ср ~ м )п )г г+ (Тп — Тн) ср (!3.8) где /г — средняя зиталыгия охлажда.
ющега газа; Тн — начальная температура; Тв — температура испарении; йр — средняя удельная теплаемкость газа. Расход испаряемого криоагеита во время работы хрноиасоса (). = О)./.. 13.4. Высоконакуумиые каидеисациоииые насосы Условия, необходимые для проаедения коидеисациоииой откачки, т. е. пропесса десублимацни газа, следуют из диаграммы состояния веществ прн фазовых презращеииях (рис. ! 3.7).
На диаграмме нанесены линии равновесного состояния фаз: О — пара. образной и жидкой, ОА — жидкой н твердой, СΠ— пароабразиой и тзер дой. Эти линии разделяют плоскость диаграммы иа три области: область 7 соответствует газо- или парообаазному состояяию зещестза, область П— ,390 ННЗКОТЕМЛЕРАТУРНЫЕ СРЕЕСТВА ОТКАЧКИ /КРИОНАСОСЬС! Вмшоовокззломс иоидсисочоооосм оососм овв О ввиъо оаа Ж В" ОО СЧ СО О |О С-"ОЪ ОЪООСЧС'|ВСЧС СЧСЧ со Табл и цв 13.12 ооо о овал а СО ОЪ ИЪ |О СО С' О| -ГС4 |ОЛСЧ | С ОсОВСЧ ОЪ Гсз (пор) Р, ю/и' оиъолалв Олиь чрс4 ч' с.| сч иъ ю | ОыО иъсосо-|Ососо л-си' СЧ 0.95 ° 1,43 0,08 0,58 0.98 1,53 0,52 1,69 1,44 2,96 3,64 20 ... 63 20.6 4,2 ...13 21 ...65 77 ...
194 20 20 ... 83 4,3...24 14 ...78 130 Ма О, н, НО СОЪ СН Аг )ъ)е Кг Хе о.о о |О |о СО а со со л Л Ч сОВЬ. ЧЪ.ООЪ ЛиЪ ° оаа валов-а СЧ ЛСЧООО СОИЪСЧВ ОЪ С'Ъ ОО ИЪ ОО СО СО С'Ъ ОЪ |' СЪ СЧ и СОИЪ С |ОСЧЬСИ.ОСОЧ В:ОЛ с сО иъ а Огсз в с4 с | с4 ОЪЧ Ч ИЪСО|О О- СЧ -сча-снов и л Оъ ОСОСОСОСОО|СЪ Г| со О|О| сОаФ ч' жидкой фазе, область 111 — твердой фазе. Точку В называют критической. В области, расположеяной выше этой аочкн, иет различия между жидким (13. 12) Таблица 1313 оа вч л в си ос в а о всчч' счсо осо СЧСО|О С..С О."О а с|с» О О| с |счси сиси ОЪ СО С | «ф В В аг Ч! ~ юа л со иы-.
— сч а а в со со |О чЪ в а со О с| сч | ОО СЧСЧЧ ЛСЧсО со СО СЧ СЪ |О СО СО |.. СЪ О| СО с|иьс сос'4 Оч/с съ\Оиъ СЧ СЧ О. | СЧ СЪ'Ф СЪ С' Рос и" | съсч'с'счс счач' сО съ с ы"ъ сч иъ |О а Оъ СЧО4СЪ ||СО ~'Сч 'Ф в а о о сч в в с- л — со сГО(чГсо ъ ЧСО|сс а"а счс4сс асс|'ъ Осч — со в л а со си а в а Оъ со в сосчси с сочЪ о|. С4 |О С'| СЧ С'4 С'Ъ мэ Х' У ОЗ Т Ю Г ж~~ж8о2Р"~~жж н газообразным состоянием, и пр» температуре выше критической [Тс) вещество может находиться толыпь в газообразном состоянии. Точка (/, называемая тройной. Соответствует равновесному состоянкю трех фаз газообразной, жидкой н твердой. Па- раметры тройных точек для некоторых газов приведены в табл. !3.10 На- правление криооткачкн на лнаграмме показано линией еп.
Точка / соответ- ствует десублнмации газа. Физические свойства конденсата су- щественно зависят от условий, при которых происходит конденсация гя- вов в твердое состояние, поэтому не. которые значения следует рассматрн- ваъь как ориентировочные, В табл. !3.11 приведены значения плотности конденсата прн различных й условиях конденсации !30), а в табл. 13.12 — плотности р газов в ."-' тзердофзэиом состоянии (43!. Эффективность процесса кондеиса- |" цнонной откачки во многом зависит от того, как быстро могут быть пере- даны тепловые нагрузки через слой кочдеисатя, т. е.
от его теплопронод- ности. В табл. 13.13 пркведеиы при- ближениыг значения теплопроводно. сти л конденсатов некоторых газов. Основные характеонстики крнона- сосов — предельное остаточное дав- ление, быстрота действия и ржурс. Предельное остаточное давление на- аоса. т. е. давление рпр, Па, во вход- . Рос.
!Э.а. Зависимость давлоооо р ооон|кована варов РООЛ личных газов ос тоипоРО тУРы иой полости насоса немного превысввет давление ризе насыщенных паров при температуре Тв конденсирующей по. верхностнг рпр Ровс сгсТО/Тп (13 1О) где Т вЂ” температура ссенки. Температуры насыщенного пара наяболее, распространенных в вакуумной технике газон при низких давлениях приведены в табл. 13.14. На рнс. 13.8 дава зависимость давления насыщенных паров от темпеоатуры. Выстрота действия коиденсацнонного наоъса 5, дмэ/с, зависит от проводимоств (/О теплозащитного экрана, дмз/с В = Вн(/о/(Бн+ (/о).