§ 10.6. Методика проверочного расчета

Проверочный расчет вакуумной системы в нестационарном режиме работы для определения времени откачки часто выполняется для вакуумных систем, спроектированных из условий стационарного режима работы. Необходимость такого расчета возникает также при проектировании новых вакуумных систем, работающих только в нестационарном режиме, в связи с малой точностью проектировочных расчетов.

Порядок расчета: 1) проверка условия квазистационарности; 2) построение графиков эффективной быстроты откачки насосов в откачиваемом объекте и быстроты натекания; 3) расчет времени откачки объекта до рабочего давления.

Условие квазистационарности (ЮЛ) проверяется по характеристикам откачиваемого объекта и трубопроводов, которые имеются в исходных данных. В результате проверки этого условия уточняется характер нестационарного режима работы, что оказывает влияние на выбор расчетных формул для определения времени откачки. При квазистационарном режиме откачки сосредоточенных объемов можно пользоваться формулами (10.25) и (10.29), а при откачке вакуумных систем с распределенным объемом — формулой (10.34).

Для определения времени откачки строят графики эффективной быстроты откачки всех насосов

в зависимости от давления для сечений входа в откачиваемый объект; S_н1 — быстрота действия насоса (в зависимости от входного давления задается в виде графика); U_i — проводимость вакуумной системы от i-го насоса до откачиваемого объекта (определяется по характеристикам арматуры и трубопроводов из исходных данных и в общем случае также является функцией давления).  

Затем строят график быстроты газовыделения и натекания S_Q = Q/P, который в логарифмических координатах, если Q не зависит от давления, имеет вид прямой линии.

При выполнении условия квазистационарности расчет ведется по формуле (10.25) с разбивкой на участки с постоянным S_cp в соответствии с рис. 10.5.

Если условие квазистационарности не выполнено, то в молекулярно-вязкостном и вязкостном режимах пользуемся графиком U(p), разделяя его на участки p_i,...,p_i+1 внутри которых используется среднее значение U_i; расчет ведется по формуле (10.34).

Расчет времени работы форбаллонов без адсорбента осуществляется по формуле (10.35), которую можно представить в виде

Если форбаллон полностью заполнен адсорбентом, то из (10.37) получим время работы форбаллона:

где К_т и ε — постоянная адсорбируемости и пористость адсорбента.