Выбор диффузионного насоса.

.

Ориентировочная быстрота откачки рабочей камеры:

Быстроту действия диффузионного насоса вычисляем по формуле:

По быстроте действия выбираем насос Н-250/2500 со следующими характеристиками:

-быстрота действия в диапазоне впускных давлений ;

- предельное остаточное давление ;

-наибольшее выпускное давление

-расход охлаждающей воды при температуре 283-293К и давлении ;

-мощность электродвигателя W=2.0кВт;

-габаритные размеры ;

-масса 36 кг;

-объем масла 0,6

-условный проход фланца, мм:

входного 250

выходного 63

-требуемая быстрота действия форвакуумного насоса .

Минимальная быстрота действия механического (форвакуумного) насоса.

Проводимость участка диффузионный насос – сечение <<ж>>.

Зададим размеры трубопровода: .

Определим режим течения:

молекулярный режим течения.

Проводимость механической шевронной - конической ловушки.

Давление в ловушке:

где - давление на входе в насос, равное;

- номинальная быстрота откачки диффузионного насоса;

-проводимость ловушки;

-табличные данные; - площадь сечения ловушки.

Тогда проводимость ловушки:

;

давление в ловушке:

Видно, что режим течения – молекулярный.

Определяем проводимость участка <<е>>.

Выбираем размеры трубопровода: (по заданию),(по входному патрубку диффузионного насоса).

Найдем соотношение

Тогда проводимость данного участка:

;

где - площадь входного сечения трубопровода,;

- коэффициент Клаузинга;

Определим давление на участке <<е>>:

режим течения молекулярный.

Проводимость затвора .

Выбираем затвор ЗЭПл -250 с проходным диаметром и проводимостью .

Давление в трубопроводе:

- режим молекулярный

Проводимость трубопровода (д)

,

Найдем соотношение: Тогда проводимость данного участка:.

Определим режим течения на участке:

режим течения молекулярный.

Расчет кольцевого участка высоковакуумной линии вокруг азотной ловушки.

Параметры ловушки: ,,

Проводимость канала:

.

Тогда давление в данном сечении:

режим течения молекулярный.

Проводимость трубопровода (г).

Выбираем размеры трубопровода: (по заданию),(по диаметру предыдущего участка). Найдем соотношение:

Тогда проводимость данного участка:

.

Давление в данном сечении:

- режим молекулярный

Проводимость затвора :

.

Давление в затворе:

режим течения молекулярный.

Проводимость диафрагменного участка рабочая камера- сечение <<о>> .

Определение проводимости данного участка ведем согласно расчетной схеме приведенной на рисунке 2.

Рис. 2 Расчетная схема

Размеры присоединительного фланца: (по заданию).

Найдем соотношение - короткий трубопровод.

Тогда проводимость в сечении <<о>>:

.

Давление в сечении <<о>>:

режим течения вязкостный.

Площадь поперечного сечения рабочей камеры:

Площадь поперечного сечения присоединительного фланца:

Проводимость:

.

Давление в рабочей камере:

режим течения молекулярный.

Определение суммарной проводимости высоковакуумной линии.

Определение действительной быстроты откачки диффузионного насоса.

Действительная быстрота откачки:

Действительное давление в рабочем объеме:

Время откачки камеры высоковакуумным насосом до предельного давления в камере:

V-объём рабочей камеры;

Выбор механического насоса.

Во время откачки рабочей камеры механическим насосом затворы закрыты.

Минимальная скорость откачки механическим насосом:

К моменту подключения высоковакуумного насоса для откачки рабочей камеры в ней должно быть давление 0.1 Па (согласно паспортным данным выбранного нами диффузионного насоса), поэтому выбираем механический насос НВЗ-20, серии золотниковых насосов, со следующими характеристиками:

номинальная быстрота действия ;

предельное давление ;

диаметр входного патрубка .

Проводимость участка <<н>> низковакуумной линии.

Выбираем размеры трубопровода <<н>>: (по входному диаметру механического насоса).

вязкостный режим течения.

Найдем соотношение :

-короткий трубопровод

Тогда проводимость в сечении <<н>>:

;

Давление в данном сечении:

.

Проводимость высоковакуумной линии от затвора до диафрагмы.

Выбираем затвор ЗЭПл -100 с проходным диаметром и проводимостью .

Давление в трубопроводе:

.

Выбираем размеры трубопровода: (по заданию),(по диаметру предыдущего участка).

Мы видим, что , значит у нас короткий трубопровод. Найдем соотношение:Тогда проводимость данного участка:.

Определим режим течения на участке:

режим течения молекулярный.

Проводимость высоковакуумной линии диафрагмы.

Расчет будем проводить с учетом расчетной схемы 3.

Рабочее давление . Давление после диафрагмы.

Проводимость диафрагмы:

В следствии малой проводимости диафрагмы, проводимости других элементов трубопровода не учитываются.

Рис. 3 Расчетная схема

Так как , то проводимость диафрагмы можно записать в следующем виде:

,

можно записать:

,

откуда, решая уравнение, находим диаметр диафрагмы:

.

Расчёт времени откачки камеры:

Суммарное время откачки: