2.2 Выбор механического насоса
Рабочее давление механического насоса определяется исходя из предельного давления предыдущего насоса (коэффициент запаса которого φ=2):
Его эффективная быстрота откачки:
.
Номинальная быстрота откачки механического насоса:
где
–
коэффициент использования насоса (
=
0,6), выбирается из рис. 2.3.
Рисунок 2.3 - Оптимальные коэффициенты использования низковакуумных насосов в зависимости от эффективной быстроты действия Sэф и
числа элементов между насосом и откачиваемым объектов n.
Сравниваем полученную быстроту откачки с быстротой откачки ближайшего механического насоса:
Быстрота откачки этого насоса оказалась больше, следовательно, он нам подходит. Название механического насоса: 3НВР-1Д, а его основные характеристики приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Технические характеристики пластинчато-роторного насоса 3НВР-1Д
Основные характеристики |
Численное значение |
Диапазон рабочих давлений, Па |
4∙10-1…105 |
Быстрота откачки воздуха, м3/с |
1∙10-3 |
Предельное остаточное давление, Па |
0,1 |
Количество масла в насосе, дм3 |
- |
Мощность электродвигателя, кВт |
0,25 |
Диаметр впускного патрубка, мм |
10 |
Габаритные размеры (длина x ширина x высота), мм |
320x130x200 |
Масса, кг |
9,5 |
Пластинчато-роторный масляный двухступенчатый вакуумный насос 3НВР-1Д (рис. 2.4) предназначен для откачки из герметичных сосудов воздуха и неагрессивных к материалам конструкции и рабочего масла, пожаро- и взрывобезопасных нетоксичных газов с содержанием кислорода не больше, чем в воздухе при нормальных условиях (21% по объему).Также возможна откачка паров и парогазовых смесей, предварительно очищенных от капельной влаги и механических загрязнений, от атмосферного до предельного остаточного давления (вакуума).Основная область применения насоса – создание глубокого разряжения в закрытых объёмах. Предпочтительное масло: ВМ-1 и ВМ-4.
Принцип действия пластинчато-роторного насоса заключается в следующем:
Сначала воздух через входное отверстие попадает в пространство рабочей камеры. Затем он постепенно сжимается за счет того, что вращающиеся пластины ротора достаточно герметично прилегают к внутренней поверхности цилиндра и перемещают газ в более узкую часть имеющегося серповидного пространства. Там воздух еще большее сжимается и удаляется через выпускное отверстие. Подаваемое масло смазывает детали насоса, а также уменьшает его температуру. Из-за отсутствия масла в «сухих» моделях насосов нагревание деталей происходит быстрее.
Рисунок 2.4 – Пластинчато-роторный вакуумный насос 3НВР-1Д
3. Выбор и расстановка манометров
3.1 Выбор манометра для высоковакуумного насоса
Ионизационно-термопарный вакуумметр ВИТ-2 (рис. 3.1) предназначен для работы с ионизационным манометрическим преобразователем ПМИ-2 в диапазоне давлений 1∙10-5 - 1∙101 Па. Он состоит из измерительного блока и преобразователя, соединенных между собой электрическим кабелем.
Вакуумметр активно используется в электровакуумной и полупроводниковой, пищевой и металлургической промышленности.
Рисунок 3.1 – Ионизационно-термопарный вакуумметр ВИТ-2
Манометрический преобразователь ПМИ-2 (рис. 3.2) имеет устойчивый к окислению иридиевый катод, что позволяет эксплуатировать преобразователь при относительно высоких давлениях. В отличие от аналогов прибор имеет малые габариты, повышенный диапазон измерений, высокую точность конечного результата, высокую отказоустойчивость и низкий уровень собственного энергопотребления. Технические характеристики представлены в таблице 3.1.
Рисунок 3.2 – Ионизационный манометрический преобразователь ПМИ-2
Таблица 3.1 – Технические характеристики манометрического преобразователя ПМИ-2
Основные характеристики |
Численное значение |
Диапазон рабочих давлений, Па |
1,3∙10-1…1,3∙10-5 |
Постоянная преобразователя C при токе эмиссии Ie= 5 мА, Па/А |
(1,16±0,23)∙10-3 |
Постоянная преобразователя C при токе эмиссии Ie= 0,5 мА, Па/А |
(11,6±2,3)∙10-3 |
Гарантийная наработка, ч |
500 |
Габаритные размеры, мм |
Ø34х265 |
Диаметр штенгеля, мм |
16,3 |
Преобразователи типа ПМИ-2 выпускаются в форм-факторе цилиндрического вытянутого корпуса, изготавливаемого из специального сорта стекла. Внутри корпуса смонтирована схема, на торце устройства имеется штекерный разъем для подсоединения кабелей. Устройство монтируется в вакуумной установке посредством металлостеклянного переходника или специального вакуумного уплотнителя. Установка без вспомогательных переходников возможна только в системы, корпус которых изготовлен из того же сорта стекла. Прибор монтируется строго в вертикальном положении. Не допускается применение преобразователя в системах, рабочее давление которых свыше 10,0 Па.
Принцип действия ионизационных преобразователей основан на пропорциональности между давлением в баллоне преобразователя и ионным током, образованным ионизацией остаточных газов.