Постановка задачи.

РАСЧЕТНАЯ РАБОТА по курсу «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВАКУУМНЫХ СЧИСТЕМ»

Постановка задачи.

Проверить согласование высоковакуумного диффузионного паромасленного насоса и механического форвакуумного насоса, соединенных последовательно при наибольшем потоке поступающих в высоковакуумный насос газов, равном .

Исходные для расчета данные.

1) Наибольшее выпускное давление высоковакуумного насоса ( ) равно 10 Па.

2) Выпускное давление механического насоса - не ниже

3) Размеры вакуумной магистрали (трубы), соединяющей насосы: длина , диаметр .

Магистраль может перекрываться электромагнитным клапаном длиной 120 мм.

Справочный материал

Согласование вакуумных насосов, работающих последовательно.

При использовании пароструйных, молекулярных и двухроторных насосов последовательно с этими основными насосами должны подключаться вспомогательные насосы. Выбор параметров вспомогательного насоса основан на том, что поток откачиваемых газов должен быть одинаков в рассматриваемый момент времени в любом сечении вакуумной системы, а также для основного и вспомогательного насосов, соединенных последовательно.

- давление на входе в основной насос; давление на входе в всомогательный насос в тот же момент времени.

Так как давления и различны, то и быстрота действия основного насоса будет отличаться от быстроты действия вспомогательного насоса.

Давление на входе в вспомогательный насос должно быть меньше давления ( обычно приводится в паспорте основного насоса), так как является наибольшим давлением на выходе, при котором еще работает вакуумный насос, но при превышении которого вакуумный насос прекращает свою работу.

Таким образом, вспомогательный насос должен быть способен не только удалять в единицу времени определенное количество газов, поступающих из основного насоса, но и поддерживать необходимое выпускное давление (равное или меньше ) на его выходе.

После того, как выбран тип насоса предварительного разрежения, быстрота его действия , определяется исходя из максимального количества газов , которое предполагается удалять высоковакуумным насосом :

где - наибольшее допустимое давление на входе во вспомогательный насос; обычно .

Диаметр трубопровода, соединяющего насосы, чаще всего выбирают равным или несколько большим диаметра выпускного патрубка основного насоса. Затем определяют режим течения газа в соединительном трубопроводе при давлении и подсчитывают его проводимость. После этого производят поверочный расчет, целью которого является определение давления, которое обеспечит выбранный вспомогательный насос в сечении выпускного патрубка основного насоса с учетом сопротивления проводимости соединительного трубопровода: (1)

Если неравенство (1) не выполняется, то надо взять насос с большей быстротой действия или увеличить проводимость соединительного трубопровода и заново осуществить поверочный расчет.

Как уже отмечалось, при выборе вспомогательного насоса Надо обеспечить определенное давление на выпускном патрубке основного насоса. Отметим, что обычно колебания этого давления в весьма широких пределах, но при условии, что не превышено значение , не влияет на характеристики основного насоса. Однако, это правило имеет определенные исключения. Так, при выборе вспомогательного механического насоса для работы последовательно с двухроторным насосом, используемым в качестве основного или бусторного (промежуточного), надо помнить, что двухроторный насос обеспечит определенный перепад давлений между своим входным и выходным патрубками. Это значит, что при повышении давления на выпускном патрубке двухроторного насоса соответственно повысится давление на его входе за счет обратного перетекания газов. Этот же недостаток, правда в значительно меньшей мере, характерен и для молекулярных насосов.