III. Экспериментальная часть.

3.1. Описание лабораторной установки.

Внешний вид лабораторной установки показан на рис. 6.5.

Рис. 6.5. Экспериментальная установка.

В состав лабораторного оборудования входят следующие приборы:

– Механический масляный насос;

– Диффузионный паромасляный насос Н-5С-MI;

– Вакуумный агрегат ВА-05-4;

– Манометрические лампы ПМТ-2 и ПМИ-2;

– Вакуумметр ВИТ-2.

С помощью механического масляного (1) и диффузионного паромасляного (2) насосов в нижней и верхней частях камеры вакуумного агрегата ВА-05-4(3) создается высокий вакуум, который измеряется вакуумметром ВИТ-2 (4) с использованием манометрических датчиков ПМТ-2 (5) и манометрических датчиков ПМИ-2 (6).

Схема вакуумной системы, используемой в данной работе, представлена на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Схема вакуумной системы ВА-05-4.

1 – вакуумный агрегат; 2 – механический насос; 3 – диффузионный паромасляный насос; 4 – нагреватель диффузионного насоса; 5 – маслоотражатель; 6 – охлаждаемая ловушка; 7 – медные жалюзи; 8 – сосуд Дьюара; 9 – патрубок; 10 – вакуумпровод; 11 – горизонтальный фланец; 12 – вертикальный фланец; 13 – вентиль впуска воздуха в систему; М1, М2 – манометрические лампы; B1, B2, ВЗ – вентили; В5 – вакуумный затвор.

Диффузионный насос (3) Н-5С-MI соединяется с маслоотражателем (5). Маслоотражатель представляет собой металлический колпачок, охлаждаемый водой и расположенный над верхним соплом диффузионного насоса. Он предназначен для предотвращения попадания в вакуумную систему паров масла, которые выбрасывает это сопло. Быстрота действия насоса составляет 500 л/с.

Охлаждаемая ловушка (6) ДУ-160 позволяет снижать количество паров масла, попадающего из диффузионного насоса в вакуумную систему. Ловушка имеет медные пластины (7), припаянные к горизонтальному участку Г-образного медного стержня. Вертикальная часть стержня помещается в сосуд Дьюара 8 с жидким азотом. Высокая теплопроводность медного стержня обеспечивает значительное понижение температуры пластин (до –170 °С), что создает условия для конденсации паров масла, выходящих из насоса. Ловушка оказывает сопротивление движению газа, и поэтому уменьшает быстроту действия насоса.

Патрубок 9 с вакуумным затвором В5. Патрубок предназначен для присоединения вакуумного агрегата к откачиваемой вакуумной системе. Для обеспечения подключения агрегата к вакуумной системе патрубок имеет два фланца: горизонтальный 11 вверху и вертикальный 12 сбоку. Фланец, который не подключается к вакуумной системе, закрывается крышкой, на которой смонтированы вводы манометрических ламп и ввод вакуумпроводов.

Вакуумный затвор В5, расположенный над охлаждаемой ловушкой, обеспечивает герметическое отсоединение пароструйного насоса от вакуумной системы.

При закрытом вакуумном затворе вакуумную систему можно соединять с атмосферой без выключения диффузионного насоса. Для повторного создания в ней вакуума необходимо механическим насосом создать в системе необходимое предварительное разрежение и затем открыть вакуумный затвор.

Затвор имеет заслонку откидывающегося типа с уплотнением из вакуумной резины. Открытие и закрытие заслонки производится с помощью рычажно-эксцентрикового механизма и герметично уплотненного вала. Конец вала, находящийся вне агрегата, снабжен механизмом для ручного управления перемещением заслонки. Заслонка может перемещаться также с помощью электромотора.