- •«Расчет вакуумной системы установки для нанесения оптических покрытий» Вариант №36
- •Основные элементы вакуумной системы:
- •1.Проектный расчёт
- •Исходя из заданного рабочего давления p, потока газа q∑’ и объема камеры V определяем типы насосов, которые обеспечивают окончательную откачку рабочего объема.
- •Выбираем конкретный типоразмер насоса из расчета, определяя его быстроту действия.
- •Производим выбор форвакуумного насоса по быстроте откачки высоковакуумного насоса.
- •Рассчитываем время предварительной откачки системы без учёта натекания системы.
- •2. Поверочный расчёт расчет форвакуумной (байпасной) системы откачки
- •Определяем границы режимов течения газа в форвакуумной системе
- •2. Рассчитаем длительность откачки при турбулентном режиме течении газов (от атмосферного давления до 53,2 Па)
- •3. Рассчитаем длительность откачки форвакуумной (байпасной) системы в вязкостном режиме течения газов (от 53,2 до 18,8 Па)
- •4. Рассчитаем длительность откачки форвакуумной (байпасной) системы в молекулярно – вязкостном режиме течения газов (от 18,8 до 0,57 Па)
- •Суммарная длительность откачки вакуумной камеры через форвакуумную байпасную систему составит
- •Расчет высоковакуумной системы откачки
- •Определяем границы режимов течения газа в форвакуумной системе
- •2. Рассчитаем длительность откачки при турбулентном режиме течении газов (от атмосферного давления до 53,2 Па)
- •3. Рассчитаем длительность откачки высоковакуумной системы в вязкостном режиме течения газов (от 53,2 до 18,8 Па)
- •4. Рассчитаем длительность откачки высоковакуумной системы в молекулярно – вязкостном режиме течения газов (от 18,8 до 0,57 Па)
- •5. Суммарная длительность откачки высоковакуумной камеры механическим насосом составит
- •Расчет откачки вакуумной камеры высоковакуумным насосом
- •1. Определяем границы режимов течения газов
- •2. Определяем объем системы, откачиваемый высоковакуумным насосом
- •3. Определяем проводимость элементов в молекулярном режиме
- •4. Определяем необходимое рабочее давление на входе высоковакуумного насоса
- •5. Определяем длительность откачки вакуумной камеры высоковакуумным насосом в молекулярном режиме
- •6. Рассчитываем длительность откачки высоковакуумной системы в молекулярно – вязкостном режиме течения газов
- •Принцип действия вакуумной системы
2. Рассчитаем длительность откачки при турбулентном режиме течении газов (от атмосферного давления до 53,2 Па)
При этом Sн=const для механического насоса, а проводимость трубопровода гораздо больше быстроты действия насоса, и газовыделения в системе не учитываются:
Q′Σ=0
м3·Па/c
Рассчитаем откачиваемый объем высоковакуумной системы
,
где
V5 – объем затвора
V6 – объем переходника
V7 – объем азотной ловушки
V8 – объем переходника
V9 – объем турбонасоса
V10 – объем вакуумного шланга
V11 – объем клапана
V14 – объем тройника
V15 – объем водоохлаждаемой ловушки
Суммарный объем:
2.2 Определяем длительность откачки
, где
n – показатель политропы (P.S. Политропным процессом называется термодинамический процесс, в котором удельная теплоемкость с газа постоянна. Величина называется показателем политропы)
Так как Q′Σ=0, то , где
n=1,2 (для воздуха), ,
3. Рассчитаем длительность откачки высоковакуумной системы в вязкостном режиме течения газов (от 53,2 до 18,8 Па)
Определяем среднее давление в системе
, где
Па
Определяем проводимость элементов высоковакуумной системы в вязкостном режиме
Проводимость
затвора (поз. 5), клапана (поз. 11) и ловушек
(поз. 7,15) берем из каталога. Проводимость
переходников (поз.6,8) трубопровода
(поз.10) и тройника (поз.14) рассчитываем
по формуле:
.
Затвор (поз. 5)
м3/c
Переходник (поз. 6)
м3/c
Азотная ловушка (поз. 7)
м3/c
Переходник (поз. 8)
м3/c
Вакуумный шланг (поз. 10)
м3/c
Клапан (поз.11)
м3/c
Тройник (поз. 14)
м3/c
Водоохл. ловушка (поз. 15)
м3/c
Проводимость входного и выходного фланцев высоковакуумного насоса (диффузионного или турбомолекулярного) рассчитываем по формуле:
,
где F
– площадь входного сечения трубопровода
м3/c
м3/c
Определяем общую проводимость для вязкостного режима:
м3/c
Рассчитаем эффективную быстроту откачки камеры через высоковакуумную систему механическим насосом
;
м3/c
Рассчитаем длительность откачки высоковакуумной системы в вязкостном режиме (Q′Σ=0– газовыделение не учитывается)
,
где
