§ 9.3.1. Соединения насосов

В вакуумных системах с большими газовыми потоками используют параллельное соединение насосов (рис. 9.6, а). Запишем уравнение (9.15) для узла А, к которому подключены через элементы с проводимостями U₁, U₂,...,U_i,....U_n все входные патрубки параллельно соединенных насосов:  

где Q — суммарный поток, откачиваемый системой насосов.

Для входных сечений насосов уравнение (9.16) можно записать в виде равенства потоков, проходящих через элемент проводимостью U_i и через насос с быстротой откачки S_i.

Решая (9.29) относительно p_i, найдем

Быстроту откачки в узле А определяем после подстановки (9.30) в (9.28):

Из (9.31) следует, что быстрота откачки в узле А равна сумме эффективных быстрот откачки всех насосов. Таким образом, систему параллельно соединенных насосов можно заменить одним насосом, подключенным к узлу и имеющим быстроту действия, определяемую по формуле (9.31).

Если все насосы одинаковы, то S_A = nS_Ai, а для обеспечения в узле А давления р_A требуется следующее число насосов:

Определим предельное давление системы в узле А при Q = 0, если система составлена из насосов с различными предельными давлениями р_прi.

В этом случае уравнение потоков (9.15) для узла А запишем в виде

Используя зависимость S_Hj от давления согласно (9.12), можно (9.33) преобразовать к виду

Для каждого из насосов справедливо уравнение

из которого находим

После подстановки (9.36) в (9.34) и решения полученного выражения относительно давления р_А получим выражение для предельного давления системы параллельно включенных насосов:

Где

Максимальный газовый поток, который может быть откачан системой параллельно включенных насосов, соответствует равенству давлений р_i' в их выходных патрубках максимальным выпускным давлениям насосов р_мi, которые зависят от конструкции насоса и указываются в каталогах. Уравнение потоков (9.15) в узле В запишем, полагая, что р_i'=р_мi:

Решая уравнение (9.38) относительно давления в узле В, получим

Эффективная быстрота откачки насоса предварительного разрежения в узле В

Величина быстроты откачки по формуле (9.40) определена с запасом, так как маловероятно, чтобы в системе с разными насосами все давления на их выходе стали одновременно равными максимальным выпускным. Уточнить S_B можно для конкретной системы насосов при условии р≤р_мi.