Розанов Л.Н. Вакуумная техника 1990 (1065500), страница 38
Текст из файла (страница 38)
(9.56) Из уравнения (9.56) можно найти оптимальное значение коэффициента использования К„соответствующего минимальной себестоимости откачки. Рассмотрим упрощенный случай, когда К)=К2=Кз=К4, при этом для определения К, можно получить уравнение (1 — А,) К,— 2Кн+ 1=0, э,руб/ч к„ П,б П,4 П,7 П У 7 Л уп а уп у м' и' цитат Рис.
9.14. Оптимальные значения коэффициента использования насоса Кп от соотношения затрат на арматуру и откачные средства Р и с. 9.13. Эксплуатационные Расходы вакуумной арматуры в зависимости от проводимости: ! — яяпарпяя арматура: у — язатпые лапушки; 3 — сарбцпаппме лавушки где А С,+Сета С1+ Сзуа Таблица9.7 Бмстратя деаствпя, мяс Предельное дяяле. ппа, Пя Обаяпячядпе Тяпы пясасая Значения «аяффяцпентая Типы установок 1О '...1О ' 10 '...10 Я 10 '...10 Я 10 '...8 1О Кя1 ЭП ВВН ВВИ ВКН 1О' 1Оь 2.10Я 2 1О' 2.!О'...1О' 0,05 ... 0,001 0,1 ...0,2 0,1 ...0,2 5,10-Я 1Оо 1 0 ' ... 1 0 10 '...10 ь ЛРВН ВН АН 5.10' 5 10а ...
2 10Я 10' ... 1Оа 0,8 ...0,9 0,8 ...0,9 0,5 ...0,6 0,8 ... 0,9 0,7 ...0,8 0,7 ... 0,9 0,5 ... 0,8 0,5 ... 0,9 0,5 ... 0,7 0,3...0,5 0,5...1,0 Коэффициент Аз представляет собой отношение затрат на приобретение и эксплуатацию арматуры к затратам на приобретение и эксплуатацию насосов, При Аз — — 1 следует очевидное значение для коэффициента К, = 0,5. Таблица 9,6 Средние значения коэффициентов использования насосов в различнык типах вакуумных машин н установок Автоматы откачки электровакуумных приборов Откачные посты для откачки электровакуумныд приборов Установки камерной откачки элсктровакуумныд приборов Напылительные установки Установки: для термоаакуумной обработки электронно-лучевой сварки имитации космического, пространства Учитывая, что К, всегда меньше единицы, найдем решение уравнения (9.57) в виде Кп=(1 — )У А5)~(1 — А5).
(9.58) 204 Для наглядности зависимость (9,58) представлена на рис. 9.14. В тех случаях, когда из-за отсутствия стоимостных коэффициентов приведенная выше методика определения оптимальных коэффициентов использования неприменима, их выбор в стационарном режиме работы для высоковакуумных (К,|) и низковакуумных (К,з) насосов можно делать по аналогии с существующими системами (табл. 9.6). $9.6. Типовые схемы вакуумных установок Среди большого количества вакуумных систем, используемых в производстве и научных исследованиях, можно выделить несколько типовых систем, предназначенных для получения низкого, среднего, высокого и сверхвысокого вакуума. Для принципиальных схем вакуумных установок пользуются условными обозначениями элементов вакуумных систем, приведенными в табл. П.13.
Вакуумная система для получения низкого вакуума (рис. 9.15) обеспечивает в вакуумной камере рабочее давление от 10' до !О' Пя. Тип насоса ! выбирают по предельному давлению (табл. 9.7) и составу остаточных газов (рис. 9,16) современных низко- вакуумных насосов. Основные характеристики насосов для получения низкого вакуума Центробежный Воздухоструйный Водоструйный Водоколацевой насос Вращательный многопластинчатый Вращательный масляный Криоадсорбцнонный Для повышения надежности, а также в случае применения криоадсорбцнонного насоса, способного поглотить ограниченное количество откачнваемого газа, элементы схемы 1, 2, б дублируются. Дополнительные элементы показаны на рис. 9.15 пунктиром.
Клапан 2 позволяет выровнять давления на входном и выходном патрубках насосов с рабочей жидкостью во время их остановки или выпустить в атмосферу газ, десорбируемый при отогреве криоадсорбционного насоса. Предохранительная камера 8 используется для механических 205 насосов и представляет собой ловушку для паров рабочей жидкости насоса или балластный объем, предотвращающий аварийное проникновение в вакуумную камеру рабочей жидкости насосов. Для насосов других типов не используется. Манометр 4 позволя. ет в случае необходимости определить работоспособность вакуумного насоса.
Клапан 5 отключает вакуумную камеру от насоса после достижения в ней рабочего давления и позволяет дросселировать процесс откачки, предотвращая перегрев механических насосов во время работы при высоких давлениях. Вакуумная камера 5 может иметь необходимое количество вводов движения 7 и электрических вводов 8. Манометр 9 регистрирует рабочее давление в вакуумной камере н может быть использован для определения при открытом клапане 5 эффективной быстроты откачки насоса и при закрытом клапане 5 — быстроты суммарного газовыделения и натекания в вакуумной камере.
Клапан 10 предназначен для напуска воздуха в вакуумную камеру. 15 14 15 гб йФ~, И Оа кружка я и уа 19 го о,у р,па 1О' 0,7 Лу" М' М' 1О'б,мггс лг' 'Ряс. 9.!8. Вакуумная система для получения низкого н среднего вакуума ()О'..(О ' Па); 1 — несос прелверятельпого разрежения, 2. б, б, 14, 15, 17, 15, 1Š— вехуумяые клане.
пы; 4, б, 12, 20 — манометры; 5 — мвелоотрежегель; 7 — пегое лля получеппя сред- пего вакуума; 4 — влехтрячесхма ввол; 10 — ввод авлженн«. 11 — вахуумнея кеме. ря; 15 — гвлоапвлнвегор; 1б — гягроскопа. тор Ряс. 9,!?. Рекомендуемые коэффнпнснты использования Км вращательных насосов в ннзковакуумных снстемах в завнснмостн от эффекгнвной быстроты действия 5,е н числа элементов на участке от насоса до огкачнваемого объекта л га' а! р,па 794 юг 70 5 Рнс, 9.!6.
Вакуумная система для получения низкого вакуума (!О'...)О' Г!а): 1 — пеево; 2, б, 10, 11 — клапаны; б— прелохрапптельпея камера; 4, У вЂ” ме. пометры; б — отквчмеаемыа объект; 7 — ввел лвпжеппя; б — електрпчесхпа ввол; 12 — гевоепвлпеетор; 15 — вспомо. гетельнвя вакуумная енетема 206 10 б ~ и гг Вакуумная Е камара 7' — — л ! б ту х 15 4 ~1 1 1-- — —-- +ч ч Гж)2=1 яд 1 1 ! Ряс. 9.)6.
Состав остаточных газов в ннзковакуумных системах с различнымн средствами откачки; а — ппвковакуумпые мехвппческпе месляяые пвеосы; б — адсорбппопные пвеоеы В процессе наладки установки к клапану 10 может подключаться течеискатель. В случае необходимости регистрации парциальных давлений всех газов, присутствующих в вакуумной камере, через клапан 11 подключается газоанализатор 12, Вспомогательная вакуумная система 15 необходима для снижения давления анализируемой смеси газов, так как современные вакуумные газоанализаторы могут работать при общем давлении не выше 10 — ' Па, Коэффициент использования насоса выбирают в соответствии с методикой, изложенной в $9.5, Стоимость участка вакуумной системы между насосом и откачнваемым объектом зависит от числа последовательно соединенных элементов.
На рис. 9.17 приведены значения оптимальных коэффициентов использования насоса в зависимости от требуемой эффективной быстроты откачки для различного числа элементов на участке вакуумной системы между насосом и откачиваемым объектом, Вакуумная система для получения низкого н среднего вакуума (рис. 9.18) имеет два вакуумных насоса. Насос? обеспечива- 207 Таблица 9.8 ет получение среднего вакуума, а насос 1 создает предварительное разрежение, В качестве насоса для получения среднего вакуума могут применяться двух- роторные, пароэжекторные и адсорбционные насосы (табл.
9.8). Насос ! должен обеспечивать получение низкого вакуума. Быстрота действия и предельное давление насоса предварительного разрежения должны быть согласованы с характеристиками насоса для получения среднего Основные хйрйктеристнки нйсосон для получении среднего вакуума Быстрота дейст. вие млс Обозна- чение Предельное дев- тение, Па Типы насосов 5. 1О-з 5 0,45 ... 15 10-'...5 510 ' 5.10 ' 10а 10-з ДВН БН АН Двухроторный Бустерные пвроструйные Крноздсорбцнонные уй го ггу Таблица 9.9 гг 22 гз гр Быстрота дей. степа, мдс Обозна- чение Пределызое дав- ление, Па Типы насосов Ли 5.10-з 40 1 1 0 ' ... 5 0,45 ...
4,5 10 ' ... 1О-' 10-», 10-7 510 ' Н ТМН ГИН Пвроструйные Турбомолекулярные Гетероионные ду ' Хге УРВ Мз М"' З маус 208 Рис, 9.19, Оптимальные ко- Рис. 9.20. Вакуумная системз для получения эффициенты использования низкого, среднего и высокого вакуума 110а... днухроторных насосов в звии- 1О-' Пв); симости от эффективной бы- 1 — насос для получения низкого вакууме; г, В, ы, страты действия 5,е и числа пб 11, гг. гр, гт ге, гт — клапаны; В В гб-ловущ. элементов на участке от несо- ": 4 — 47орвакуумный балл: В. 11 '1В, гг, гг, и- манометры; 1 — ни»ос лля получения высокого вакусз до откзчиевемого объекта и ума; р — ваап лннмення7 и — »лектрическнй ввод; 11 — откачиваемый объект; 14 — газоан»лизатор, 1В— гнгроскапатор; гб — насос лля получения среднего вакууме вакуума.
Оптимальные значения коэффициентов использования двухроторных насосов в зависимости от эффективной быстроты откачки и числа последовательно соединенных элементов приведены иа рис. 9,19. При остановке насоса 1 (рис. 9.18), закрывая клапан 2 и открывая клапан 3, можно выравнять давление на его входном и выходном патрубках, Манометр 4 необходим для проверки работоспособности насоса 1.
Отражатель 5 предотвращает проникновение паров рабочей жидкости насоса 1 в насос 7 и вакуумную камеру 11. Клапаны 6, 18, 19 позволяют работать в режимах «прямой» и «обходной» откачки, соответствующих прохождению Основные характеристики нысоковйкуумных насосов откачиваемого газа через оба насоса или через один насос предварительного разрежения. В последнем случае в откачнваемом объекте обеспечивается получение низкого вакуума.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
