Розанов Вакуумная техника 1990 (1248470), страница 40
Текст из файла (страница 40)
В ерная защита срабатывает от вакуумных реле Мп, ...,Мг„прн давлении в вакуумной установке выше допустимого (для пароструйных насосов -6...8 Па); при этом клапаны Кь...,К„автоматически закрываются. Вторая защита срабатывает от вакуумного реле Рг или Рз, установленного в централизованных трубопроводах, если давление в нем превысит то же самое допустимое значение; при !р 1! /г п/ Ю Ю Ю Ю б мз/г зи' Р и с. 9.2б. Оптимальные коэффициенты использования сверхвмсоковакуумных насосов в зависимости от их эффеитнвной быстроты откачки Я,е и числа элементов в схеме между насосом и отквчиваемым объектом л дба Рис. 9.23.
Вакуумная система для получения сверхвысокого вакуума: l — насос лля получения низкого вакуума; г, б, 18, ы, ы-клапаны; 8, 8. у, лх 11,' 1з, 18- манометры; з — насос для получения еверквмсокого вакуума; 7 — вакуумныа блок прогрезземыи ко 400 'с; 8 — от. качиваемыс объект; 12 — газоанзлнзатор; 17 — Лпвгыкв: 18 — Насос лля получения высокого вакуума Рис. 9.24, Состав остаточных газов сверхвысоковакуумных систем: а — с с криоеорбпиояиыми, б — с мвгиитп- разрядными насосами г/гг $ 9/7„ 2!и С помощью трубопровода 1 давление понижается от атмосферного до 10' Па, а с помощью П вЂ” от 10' до 5 Па. Каждый трубопровод откачивается одним механическим насосом.
Трубопроводы 1! и 111 имеют двухроторные насосы. Резервный агрегат может быть подключен к любому из трех трубопроводов. Включение и работа централизованной вакуумной системы для откачки вакуумной камеры )/1 осуществляются в следующем порядке: 1) откачка в течение 2... 3 мин от атмосферного давления через трубопровод 1, затвор Рг открыт, Сг, Кг и Е, закрыты, клапан В/ открыт, высоковакуумные насосы П/ приготавливаются к работе; 2) с помощью реле времени производится переключение с трубопроводов 1 на 11, при этом затвор Р/ закрывается, затвор С/ открывается, откачка ведется до давления 5 Па; 3) манометрический преобразователь М11, например типа МТ-6, в схеме блокировочного вакуумметра при давлении 5 Па 212 Р н с.
9.2б. централизованная трехтрубопроводная система откачки этом клапаны Вь ..., В, или Еь ..., Е„автоматически закрываются. В качестве реле Р,, Р,, Мн,...,мы могут применяться манометрические преобразователи, имеющие релейную характеристику. Централизованные откачные системы в описанном виде рассчитаны на применение высоковакуумных насосов, требующих непрерывного предварительного разрежения, Для высоковакуумных сорбционных насосов централизованная система откачки может работать без трубопровода ПЕ Если число вакуумных установок не слишком велико или их общий объем соизмерим с объемом централизованного трубопровода, то можно отказаться от трубопровода Е Таким образом, могут применяться двух- и однотрубопроводные централизованные системы откачки.
Экономические соображения позволяют определить целесообразность применения зашит при аварии. Если вероятность аварии мала, а ее последствия легкоустранимы, то эксплуатация обеих нли одной из защит оказывается нерентабельной. 9 9.7. Проверочный расчет вакуумной системы в стационарном режиме работы Задачей проверочного расчета является определение распределения давления в известной вакуумной системе. Проверочный расчет осуществляется для определения характеристик существующих вакуумных систем или уточнения проектировочных расчетов, Исходными данными являются: 1) вакуумная схема; 2) спецификация элементов вакуумной системы и их характеристики (в том числе откачиваемых объектов); 3) спецификации материалов, используемых в вакуумной системе, и их удельные газовыделения; 4) минимальный поток Я,„, регистрируемый течеискателем; 5) число проверяемых соединений т; 6) технологическое газовыделение Я .
Проверочный расчет можно разделить на несколько этапов, выполняемых в тако*" последовательности: 1) определение собственного газовыделения; 2) расчет распределения давления; 3) графическая проверка правильности выбора насосов; 4) проверка возможности запуска установки; 5) определение области совместной работы вакуумных насосов; 6) расчет себестоимости откачки. Собственное газовыделение вакуумной системы складывается нз газопроницаемостн и диффузионного газовыделения конструкционных материалов Я„Я, а также натекания Я„через оболочку вакуумной системы.
Оно определяет предельное давление, которое может быть получено в вакуумной установке. 214 Газопроницаемость определяют по (9.51) и табл. 9.1, ь диффузионное газовыделенне — по (9.52) и табл. 9.2. Для определения возможного натекания в вакуумную систему Я„воспользуемся формулой (9.53), в которой Кв — вероятность существования течи, меньшей чувствительности течеискателя; ее можно выбрать равной 0,2, а число испытаний на герметичность гп равно числу разборных и неразборных соединений, Минимальный поток 47„, регистрируемый течеискателем, определяется типом течеискателя (табл.
9.2). При расчете следует определить отдельно собственное газоотделение системы и откачиваемого объекта. Если собственное газовыделение системы составляет не более 204/4 от тех же значений для откачиваемого объекта, то их можно просуммировать, считая, что весь газ выделяется в откачиваемом объекте. В этом случае расчет распределения давления по длине вакуумной системы будет выполняться с запасом и можно рассматривать более простой случай вакуумной системы с сосредоточенными параметрами. Общее газовыделение вакуумной системы в стационарном режиме работы складывается из собственного н технологического газовыделения: С=Я, +(), (9.59) Давление во входном сечении вакуумного насоса запишем согласно (9.14): Р.
=Р.р +ФБ (9.60) где р„; и 5 ~ — предельное давление и номинальная быстрота откачки соответствующего насоса. Повышение давления на последующих элементах 1-го участка вакуумной системы можно определить по потоку Я и проводимости й-го элемента Уы.
"Р =%(7а. (9.61) В местах, где имеются сужения трубопроводов, наблюдаются скачки давления др =ф(7,, (9.62) ! / где Ущ — пРоводимость )ьго отвеРстиЯ. Давления в сечениях между элементами участка вакуумной системы можно рассчитать по формуле р,„= р, +а1Ю., +Ц~и,ь (9.63) Предельное давление р,рг может уменьшаться только на ловушке. Второе слагаемое в (9.63) постоянно, а третье только возРастает. На ловушке возможно как увеличение, так и снижение давления в зависимости от того, какое из слагаемых (9.63) вносит наиболее существенный вклад в изменение давления. При- 215 с устойчивым газовыделением можно ограничиться частичной совместностью работы насосов.
В вакуумных системах с переменным газовыделением, например в вакуумной металлургии, необходимо обеспечивать полную совместность работы насосов, По данным $ 9.5 можно рассчитать себестоимость работы установки в течение часа Сч=С5,е, а в течение года при двухсменной работе С, = 4 000 С5,е. Р~ Рг Ра Р Рис. 928 ' Графическая проверка выбора вакуумных на- сосов Р и с.
9.27. Распределение давления в вакуумной системе мерный график распределения давления между насосом н откачиваемым объектом показан на рис. 9.27. Полученные расчетные точки соединены прямыми линиями, что соответствует реальному распределению давлений в молекулярном режиме течения газа. В других режимах такой график можно рассматривать как упрощенный. Для точного описания распределения давления между граничными элементами вакуумной системы в вязкостном режиме нужно воспользоваться формулой (9.10).
Распределение давления удобно строить отдельно для собственного газовыделения установки и общего газовыделения. Первое является характеристикой самой установки, а второе — характеристикой осуществляемого в ней технологического процесса. Графическая проверка выбора вакуумных насосов позволяет определить их рабочие давления. По графическим характеристикам насосов строятся их эффективные быстроты. откачки. Для первого насоса в откачиваемом объекте, для второго — на выходе первого насоса и т.
д. в соответствии с формулами (9,49) и (9.50), Пересечение этих кривых с кривой быстроты натекания 5=9/р определяет рабочие давления всех насосов (рис. 9.28), Проверка возможности запуска установки осуществляется графически по рис. 9,28. Запуск установки возможен, если при всех давлениях выше рабочего в откачиваемом объекте быстрота натекания меньше, чем эффективная быстрота откачки насосов. Совместность рабо1ы последовательно или параллельно включенных насосов обеспечивается, если давление в их выходных патрубках ниже максимальных выпускных давлений этих насосов. Методика определения области совместной работы насосов по потокам или рабочим давлениям описана в $9.3.
Возможна полная и частичная совместность их работы. В вакуумных системах 216 9 9.8. Пример проверочного расчета вакуумной системы в стационарном режиме работы Для проверочного расчета выберем простейшую вакуумную систему, показанную иа рис. 9.29, а, Откачиваемый объект и трубопровод изготовлены из нержавеющей стали. Вакуумная система находится в атмосфере азота при давлении 10' Па и температуре 300 К. Проверка на герметичность осуществляется галогенным течеискателем с атмосферным преобразователем. Число одновременно проверяемых соединений я=1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
