3.2 Выбор насосов, расчет их номинального и эффективного быстродейтвия, проверка совместимости насосов.

В качестве высоковакуумного насоса выбираем турбомолекулярный насос. Давление в вакуумном объеме составляет . Эффективную быстроту откачки в откачиваемом объёме определяем по формуле:

, (11)

.

Определим номинальную быстроту откачки насоса высоковакуумного насоса:

, (12)

где ‑коэффициент использования насоса, оптимальное значение при для сверхвысоковакуумных насосов[6]; -предельное остаточное давление насоса, выбираем .

.

Подходящим по быстроте действия является турбомолекулярный насос Mitsubishi FT-1200W, который имеет характеристики, представленные в таблице 3 [7].

Таблица 3 – Основные характеристики высоковакуумного турбомолекулярного насоса FT1200W[7]

Модель насоса		FT-1200W
Размер фланцев	Входной	ICF253
	Выходной	NW40
Скорость откачки (м3/с)	N2	1,1
	H2	0,8
Максимальный коэффициент сжатия	N2	> 107
	H2	104
Наибольшее выпускное давление	(Па)	532
Максимальный расход Ar	(SCCM)	850
Предельное остаточное давление	(Па)	10-7
Скорость вращения	(об/мин)	33000
Время разгона / торможения	(мин)	5/5
тип опоры		Полностью активные магнитные подшипники
Вес	(кг)	около 40
Рекомендуемая производительность форвакуумного насоса (л/мин)		500
Потребляемая мощность	(кВА)	1.5
Входное напряжение	(В)	200 ~ 240
Частота	(Гц)	50/60
Фазность		1

Пересчитаем коэффициент использования турбомолекулярного насоса с учетом паспортного значения номинальной скорости откачки:

, (13)

.

Рабочее давление механического насоса выбираем по наибольшему выпускному давлению турбомолекулярного насоса с коэффициентом запаса :

, (14)

где - наибольшее выпускное давление турбомолекулярного насоса, Па.

Па,

что соответствует эффективной быстроте откачки:

, (15)

м³/с.

Оптимальное значение коэффициента использования форвакуумного агрегата для напылительной установки принимаем [6]. Тогда номинальную быстроту откачки механического насоса определяем по формуле аналогичной (12):

, (16)

м³/с

Для форвакуумной откачки в установке используется двухступенчатый пластинчато-роторный насос Edwards Е2М80 с масляным уплотнением, основные характеристики которого приведены в таблице 4[8]:

Таблица 4 – Основные характеристики двухступенчатого пластинчато-роторного насоса Е2М80[8]

Основные характеристики Е2М80	Значения
Диапазон рабочих давлений,
Быстрота откачки воздуха в рабочем диапазоне давлений,	0,0222
Предельное остаточное давление,
Частота вращения ротора,	1420
Мощность электродвигателя,	2,2
Диаметр впускного патрубка,	40

Пересчитаем коэффициент использования форвакуумного насоса с учетом паспортного значения номинальной скорости откачки:

, (17)

,

Рассчитаем два значения скорости натекания для построения линейной зависимости быстроты натекания от давления:

,

,

Строим рабочие характеристики насосов FT1200W и Е2М80 для проверки их совместимости (рисунок 3.1).

Рисунок 1 – Быстрота действия вакуумных насосов при различных давлениях

Из графика видно, что перекрытие рабочих характеристик насосов довольно хорошее. Давление р₁, соответствующее точке пересечения кривой и, входит в интервал рабочих давлений высоковакуумного насоса, а рабочее давление р₂ форвакуумного насоса, определяемое точкой пересечения кривой именьше, чем наибольшее выпускное давление турбомолекулярного насоса. Таким образом, выбранные насосы будут работать совместно. По отсутствию двойного пересечения кривыхиможно сделать вывод о том, что запуск вакуумной системы, состоящей из данных насосов возможен.