Расчёт вакуумных систем технологического оборудования (1074260), страница 4
Текст из файла (страница 4)
где:
SН- быстрота действия насоса (выбранного типоразмера), м3с-1.
S0- требуемая быстрота откачки, м3с-1.
U- проводимость трубопровода окончательной откачки реципиента, м3с-1.
Таблица 7
Некоторые характеристики вакуумных насосов
№ п/п | Тип насоса | Марка насоса (типоразмер) | Преде-льное давле-ние РН’, Па | Быст-рота дейст-вия, м3с-1 | Диаметр присое-дините-льного фланца Ду, мм | Диапа-зон рабо-чих давле-ний РР, Па |
1 2 3 4 | Механический Механический Механический Механический | ВН-494 ВН-461 НВР-1Д НВР-3Д | 310-1 310-1 710-1 710-1 | 0,0002 0,0001 0,00078 0,0003 0,001 0,0004 0,003 0,001 | 10 10 25 25 | 105-102 105-1* 105-102 105-1* 105-102 105-1* 105-102 105-1* |
5 6 7 8 | Двухроторный Двухроторный Двухроторный Двухроторный | ДВН-5-2 ДВН-50-2 ДВН-150 ДВН-500 | 6.10-2 6.10-2 7.10-1 4.10-1 | 0,008 0,04 0,12 0,5 | 40 85 100 175 | 102-6 102-6 102-6 102-6 |
9 10 | Адсорбционн. Адсорбционн. | ЦВН-01-2 ЦВН-1-2 | 6.10-1 6.10-1 | 0,002 0,006 | 25 32 | 102-1 102-1 |
11 12 13 | Турбомолекул Турбомолекул Турбомолекул | ТМН-100 ТМН-200 ТМН-5000 | 210-7 210-7 210-7 | 0,13 0,25 5,0 | 125 160 500 | 1-10-5 1-10-5 1-10-5 |
14 15 16 17 | Диффузионный Диффузионный Диффузионный Диффузионный | Н-0,15С Н-1С Н-5С М-1 Н-2Т-3 | 3.10-4 7.10-5 7.10-5 4.10-4 | 0,015 0,1 0,5 1,5 | 46 66 160 260 | 2.10-1- 3.10-4 2.10-1- 7.10-5 7.10-2- 7.10-5 3.10-2- 4.10-4 |
18 19 20 21 22 | Магниторазр. Магниторазр. Магниторазр. Магниторазр. Магниторазр. | НМДО-0,01-1 НМДО-0,025-1 НМДО-0,1-1 НМДО-0,25-1 НМДО-0,63-1 | 7.10-7 7.10-7 7.10-7 7.10-7 7.10-7 | 0,01 0,025 0,1 0,3 0,6 | 32 100 100 160 260 | 10-2-10-5 10-2-10-5 10-2-10-5 10-2-10-5 10-2-10-5 |
23 | Ионно-сорбц. | НМТО-01-1 | 110-9 | 0,2 | 160 | 10-2-10-7 |
24 25 | Сорбц.охлажд Сорбц.охлажд | СОН-А-1 НВТО-20М | 110-11 110-10 | 0,5 4,5 | 160 500 | 10-2-10-9 10-2-10-8 |
*- в указанном диапазоне давлений быстрота действия насоса снижается (см. столбец 5)
Так как ряды реальных типоразмеров насосов ограничены, то часто приходится выбирать типоразмер имеющий SН с большим запасом.
Поскольку на этом этапе расчета трубопровод также еще не выбран, то вначале может быть рекомендовано ориентировочное соотношение для определения проводимости трубопровода:
В проверочном расчете, величина U, принятая как основа для расчета размеров трубопровода должна быть уточнена.
2.6Определение размеров трубопроводов окончательной откачки
производится исходя из требуемых значений проводимости. Для этого целесообразно из разработанной вакуумной схемы выделить расчетную схему окончательной откачки, на которой фиксируются все ограничения в размерах трубопровода, вызванные конструктивными, технологическими или иными соображениями, как это показано на рис.10.
Так при штенгельной откачке ЭВП наибольший диаметр стеклянного штенгеля (6-7 мм) ограничен газовыделением стекла в момент отпая (из большого штенгеля больше поток газа при отпае), диаметр медного штенгеля (15 мм)- усилием пережима. Минимальная длина штенгепя ограничена габаритами механизма отпая (механизма пережима) штенгеля и конструкцией откачного гнезда. При откачке камер технологического оборудования диаметр трубопровода ограничен размерами присоединительного Фланца насоса окончательной откачки, а длина- суммарной длиной высоковакуумного клапана (затвора) и присоединительных фланцев.
В простейшем случае, когда трубопровод может быть представлен длинной (L>lOd) цилиндрической трубой постоянного диаметра его проводимость может быть определена (для воздуха М=29, Т=293 К, молекулярный режим течения газа):
где:d- расчетный диаметр трубопровода окончательной откачки, м;
-
расчетная длина трубопровода окончательной откачки, м.
Наличие клапана или затвора с таким же диаметром прохода учитывается увеличением длины L на величина (2-6) d.
Диаметр отверстия трубопровода d обычно принимают равным условному диаметру прохода Ду присоединительного фланца насоса.
При штенгельной откачке ЭВП обычно имеет место более сложный вариант расчета, т.к. трубопровод состоит не менее чем из двух участков различного диаметра.
Первый участок трубопровода- штенгепь, лимитирующий откачку ЭВП представляет стеклянную или медную трубку малого диаметра, с помощью которой ЗВП присоединяется к вакуумной системе. По окончании откачки стеклянный штенгель "отпаивается" (разделяется сквозным проплавлением), а медный "пережимается" (перекусывается "тупыми" ножами, обеспечивающими герметичность места пережима).
Рис.10. Расчетные схемы окончательной откачки: а) ЭВП на откачном посту (см. рис.1,а), 6) ЭВП на машине с золотником в области высокого вакуума (см. рис.5,а); в) технологической камеры (см. рис.4,б); г) ЭВП метолом бесштенгельной откачки (см. рис.8,в).
Размеры штенгелей, обычно используемых для откачки ЭВП приведены в таил.8.