Розанов Л.Н. Вакуумная техника 1990 (1065500), страница 42
Текст из файла (страница 42)
умной камеры по формуле (9.67): 12 ° 065 мзс, 0,35 1 — 0,35 и„=з„, 1 — К г где В,п — быстрота действия Составим компоновочную умной системы. насоса, выбранного по каталогу. схему рассматриваемого участка ваку. Номинзльнзя быстрота действия, м'/с...... 1,5 10-' Дизметр входного пвтрубкз, мм......... 46 Диаметр выпускного пзтрубкз, мм........ 8 Нвнбольшее выпускное давление, Пв ....... 53 Предельное давление, Пв,............ 3.10 4 Предельное давление насоса с ловушкой, Пв . .. 3 10-' Зависимость быстроты действия насоса Н-0,15С от давления на входе приведена на рис. 9.30.
в. Выбор насоса для рабогог в области среднего и низкого ваку- ума. В соответствии с дополнительным условием выбираем серию вращательных насосов типа ВН с предельным давлением по воз. духу (с ловушкой) 4 10 ' ... 10-з Па и диапазоном быстрот действия от 10-4 до 1,5 10 ' мз/с.
Рабочее давление механического насоса выбираем по макси- мальному выпускному давлению паромасляного насоса с коэффи- циентом запаса ф=2. Тогда рз=53/ф=27 Па, что соответствуетэф- фективной быстроте откачки О 410 — б 8, = — =- ' =.1,5 10-7 мз/с, вфз Рз По методике, изложенной в $9.5, или по рис. 9.17 найдем прн Я,ф 1,5 10 т м'/с и п=З оптимальное значение К„з=0,7. Номинальная быстрота действия механического насоса В з ' — 2,6 10 ' м'/с, 510" Квзрз Рпгз 0 7 27 — 4 10 г Ближайший по быстроте действия механический насос ВН-01 имеет следующие характеристики: Номинальная быстрота действия, м'/с Диаметр входного пвтрубкз, мм Предельное давление, Пв Предельное давление насоса с ловушкой, Пв Максимальное выпускное давление, Пз На ис.
9.31 показаны Р внутренние размеры отка- евуунв чиваемого объекта и длины трубопроводов. Участок вакуумной системы состоит из трех элементов трубопро- л с вг бу л -сводов / и 2 и затвора 3. Определим проводимости ----- — — — яр г элементов и диаметры тру- -4 — Г -4 — Г-' — "' бопроводов. Будем считать в первом приближении, что все элементы имеют одинаковую проводимость.
Тогда (/г/=3(/ш=З 0,65ж2 м'/с. Г ! 54уб Уртеяа Режим течениЯ газа в тРУ- р и с д з! схема сверхвысоковвкуумбопроводе определим по ра- ного участка: бочему давлению рг —— 10 ' П З вЂ” трубопроводы; у — затвор Па н диаметру входного патрубка насоса с(„=0,25 м. Критерий Кнудсена Евф Ргивх 10 .0,25 т. е. режим течения молекулярный. Диаметр первого элемента может быть рассчитан из условия последовательного соединения входного отверстия и трубопровода: 1 — 4ЕО,5з 0,2 д!Лт 12!ит Отсюда получаем с(,=0,19 м. По ГОСТ 18626 — 73 выбираем условный проход трубопровода с(,=0,2 м. Тогда проводимость первого участка (/11=2,29 мз/с, проводимость отверстия 3,7 м'/с, проводимость трубопровода 4,84 м",с.
В качестве затвора выбираем ЗВЭ с диаметром условного прохода д=160 мм (см. табл. 9.11) и проводимостью в молекулярном Режиме течения газа 3,34 мз/с. С учетом входного сопротивления проводимость затвора найдем из равенства ! — и'„/иг, — + //гз д1л З,З4 у Таким образом, (/ге=2,2 мз/с, причем проводимость входного отверстия 6,4 мз/с, а проводимость затвора 3,34 м'/с. Диаметр трубопровода на третьем участке выберем из условия (/ге=2 мз/с.
Тогда с учетом размеров предыдущего элемента ! 1 — ев/тгз, 0,2 ! Г в/гз д!Е~ 12!аз 224 8 — ! 634 225 б. Вогсоковакуудгная сисге. лга. Найдем общую проводимость участка вакуумной системы от пароструйного насо. са до вакуумной камеры по (9.67): 11оз=Яыз "' =1,5 10 — 'Х )ьм2 Кэ2 )с ' 2 24,10-з мз/с о,!з ! — О,!3 где 5„2 — быстрота действия пароструйного насоса, выбранного по каталогу, Составим компоновочную схему рассматриваемого участка вакуумной системы. На компоновочной схеме (рис. 9.32) показаны внутренние размеры откачиваемого объекта и трубопроводов. Участок элементов: трубопроводов 1, 3, 5„, +)1„1,20+ 0,78 О 5 га р усеяв Р и с. 9.32. Схема высоковакуумного участка: Г, 3, З вЂ” трубоарозалы; 2 — ззтзор; Š— ло- еуыхе Таблица 912 Таблица 913 Распределение давления на участке вакуумной системм от пароструйного насоса до откачиваемого объекта Дззленме на зыходе нз злементоэ, Пе Перепад дззлееме мз элементах Ьр, Пе Прозадпмость элемента и, мезе дззлемне не зхаде з эле- менты, Пе Название элемемтоэ Перепад дззлемнз нз элементах Ьр, Пе Прозодн- мость эле- мента и, мпо дззлееме не выходе эе элементов, Пз Предельное давление Р з Пе дзэлеене на зхаде е элемент, Пз Название элемеетаэ 4910 ' 6,110 ' 3310 з 4910 з 1 6,)о-е 1,210 ' 2,48 3,34 Элемент 3 ! по длине Затвор ЗВЭ [ входное отверстие 9 45.10-з З.)О 3.10 ' 3 10-' 4,23 10-' 1,03 10 ' 6,1 ° 10 ь 6,7 10 7,5 10-' 8610 ' 6,1 10-з 6,7 10-' 7,5 1Π— ' 0,6 1О-' 83)0 г 1,1 1О-з 6,41 1,12 1О 9 45.10-з 1,03 10 з 3910 ь 3,57 10-ь 4,23 1О ' З9 10- 8,13 10 ' 1 трубопровод Элемент ! [ входное отверстие 3,7 310' 2910 ь 11.
10-з 813 10-ь 1,4!О' 310 з 3)0' 1,1 ° 1О ' 1,310 ' 2,1 ° 10 ь 7 10-' 1,89 10 з 5710 ' 1,310 з 14 10-з Определим проводимости элементов и диаметров трубопроводов. Предположим, что все элементы имеют одинаковую проводимость. 8е 227 При с)2=0,16 м из записанного соотношения имеем с)2=0,153 м. Согласно рекомендуемому ряду диаметров выбираем а)2=0,160 м, Таким образом, 1/м — — 2,48 мз)с, а общая проводимость участка с учетом того, что входная проводимость насоса равна бесконечности, 1 ! ! 1 1 ! ! ! 2,29 2,2 + 2,48 Общая проводимость выбранного участка вакуумной системы 0,78 мз)с, что несколько больше требуемой 0,65 мз)с. Коэффициент использования магниторазрядного насоса Коэффициент использования К„=0,39 близок к оптимальному значению 0,35.
Рассчитаем распределение давления по длине участка вакуумной системы от магниторазрядного насоса до откачиваемого объекта. Результаты расчета занесены в табл. 9.12. Распределение давления на участке вакуумной системы от магннторазрядного насоса до откачнваемого объекта Давление во входном сечении насоса, согласно (9.60), р„г —— р„р!+ — =7 10 '+ =3,3 10 ' Па. За 1,2 Перепад давления на элементе 3 Арз —— ®(1)з —— 4 10-л12,48= =1,6 10-з Па. Аналогично находим перепады давлений на осталь. ных элементах, рассчитываем давления на входе и выходе каждого элемента и по полученным результатам строим график распределения давления на рнс.
9.31. 226 Трубопровод № 5 Ловушка № 4 Трубопровод № 3 Клапан № 2 Трубопровод Ле 1; трубопровод входное от- верстие вакуумной системы состоит из пяти 5, затвора 2 и ловушки 4. Тогда Е/зв — — 51/аз=5 2,24 10 з=1,12 !Π— з мз/с. Режим течения газа в трубопроводе определим по рабочему давлению рз=5 10-з Па и диаметру входного патрубка насоса г(их=0,046 м. Критерий Киуд- сена ивр рвива 5 !О З 0,046 т. е.
режим течения молекулярный. Диаметр элемента 1 может быть рассчитан из условия последо. вательного соединения влодного отверстия н трубопровода ! — п~/0,5з отл 9 Ызг + ,21„з 1,!2 !О-з ' Из записанного уравнения находим б(1 — — 0,023 м. По ГОСТ 18626 — 73 выбираем условный проход трубопровода б(,=0,025 м, Тогда проводимость первого участка (/з,=1,42 10-' мз/с, проводи.
мость отверстия 5,7 10 — ' м'/с, проводимость трубопровода 1,89Х Х10 з м'/с. В качестве клапана выбираем ВЭП-25 по табл.9.11. с диаметром условного прохода г(7=25 мм и проводимостью в молекулярном режиме течения газа 0,0!4 мз/с. Таким образом, (/зз — — 0,014 м'/с, причем проводимость входного отверстия равна бесконечности. Диаметр трубопровода на третьем участке выберем из условия (/аз=1,12 10-' м'/с, тогда с учетом размеров предыдущего элемента 3 7 47~з0,2 1,!2 !О з О'2 — 2 6 10 з з г ивз =- !2! !2! Выбираем ива=0,025 м, тогда (/зз —— 9,45 10 — з мз/с.
Выбираем ловушку, имеющую а77=25 мм и проводимость (/за=1,12.10-з мз/с. Пятый участок по размерам совпадает с третьим участком, т. е. (/аз=9,45 10 — з мз/с, б(а=25 мм. Входная проводимость насоса равна бесконечности. Общая проводимость находится из следующего выражения: ! ! 1 ! ! ! ! — — — + — + — + + — — + атттса атз! !!ЗЗ отара 6'ЗЗ татра 1,42 !0 З 442,8 с/мз; 1,4 !О з ' 9,45.!О-з + 1,!2 !О-з 9,45 !О-з 6'оз — — 2,26.10 — з мз/с Общая проводимость выбранного участка вакуумной системы 2,26 10-' м'/с, что несколько больше требуемой 2,24 10-з мз/с. Коэффициент использования пароструйного насоса в системе Я,„з+ 47оз 1,5.
!О-з -!-2,26. !О-3 228 7 Зб 45 б 7 Реп (9,60), Риз=Рврз+ =3'10 + е змз +3,07 10 "=6,1 10 ' Па. Перепад давления на элементе 5 гаРа = аузз =4,23 10 — ' Па. 45. !Π— з Аналогично находим перепады давлений на остальных элементал, рассчитывая давления на входе и выходе каждого. Полученные результаты заносим в табл. 9.13 и строим график распределения давлений (рис. 9.32), в. Оиэковакуумния система. Найдем общую проводимость участка вакуумной системы от пароструйного насоса до механического по (9.67): ! — Киз ! — 07 где 5 з — быстрота действия механического насоса, выбранного по каз алогу. Составим компоновочную схему рассматриваемого участка вакуумной системы. На компоновочной схеме (рис.
9.33) показаны длины трубопроводов и диаметр выпускного натрубив пароструйного насоса 8 мм, диаметр входного патрубка механического насоса 8 мм. Участок вакуумной системы состоит из семи элементов: четырех трубопроводов 1, 3, 5, 7, клапанов 2, б и ловушки 4. Определим проводимость элементов и диаметров трубопроводов. Предположим, что все элементы имеют одинаковую проводимость, тогда (/з1=7(/!в=7'2 3'10-а 1 6.10-з мз/с.
Режим течения газа в трубопроводе определим по рабочему дав- 229 Коэффициент использо. вания Кар=0,13 равен оптимальному значению. Рассчитаем распределе. ние давления по длине участка вакуумной системы от пароструйного насоса до откачиваемого объекта, Давление во входном се. чении насоса, согласно Р и с. 9 ЗЗ. Схема ннзковакуумного уча- стка: 7, а, 3, 7 — трубопроводы, 7, б — иаапаиач ив аовупвка лению р,=2? Па и диаметру входного патрубка механического насоса 45нх=0,008 м.
Критерий Кнудсена Кп — — — ' — ' — 0,035 ( 1, 5, Е, Ет 75 !03 7твф рЗЛвв 27 8 !0-3 но 0,035)5 1О-', т. е. режим течения молекулярно-вязкостный. Сопротивлением отверстий при небольшом перепаде давления, характерном для установившегося режима при К,з=0,7, в молекулярно-вязкостном режиме можно пренебречь. Диаметр первого трубопровода можно рассчитать при среднем давлении в трубопроводе р,р —— рз=27 Па по проводимости ,!э м4 Е/э!=121 — 0 9+1 35.10з " Р 1гз 143 откуда 44473+3.10 зо(373 — 4,4 10 3=0. Имеем И!3=7,5 10-з м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
