§ 9.6.1. Типовые схемы вакуумных установок
Среди большого количества вакуумных систем, используемых в производстве и научных исследованиях, можно выделить несколько типовых систем, предназначенных для получения низкого, среднего, высокого и сверхвысокого вакуума. Для принципиальных схем вакуумных установок пользуются условными обозначениями элементов вакуумных систем, приведенными в табл. П.13.
Вакуумная система для получения низкого вакуума (рис. 9.15) обеспечивает в вакуумной камере рабочее давление от 105 до 101 Па. ТИП насоса 1 выбирают по предельному давлению (табл. 9.7) и составу остаточных газов (рис. 9.16) современных низковакуумных насосов.
Для повышения надежности, а также в случае применения криоадсорбционного насоса, способного поглотить ограниченное количество откачиваемого газа, элементы схемы 1, 2, 5 дублируются. Дополнительные элементы показаны на рис. 9.15 пунктиром.
Клапан 2 позволяет выровнять давления на входном и выходном патрубках насосов с рабочей жидкостью во время их остановки или выпустить в атмосферу газ, десорбируемый при отогреве криоадсорбционного насоса.
Предохранительная камера 3 используется для механических насосов и представляет собой ловушку для паров рабочей жидкости насоса или балластный объем, предотвращающий аварийное проникновение в вакуумную камеру рабочей жидкости насосов. Для насосов других типов не используется. Манометр 4 позволяет в случае необходимости определить работоспособность вакуумного насоса. Клапан 5 отключает вакуумную камеру от насоса после достижения в ней рабочего давления и позволяет дросселировать процесс откачки, предотвращая перегрев механических насосов во время работы при высоких давлениях.
Вакуумная камера 6 может иметь необходимое количество вводов движения 7 и электрических вводов 8. Манометр 9 регистрирует рабочее давление в вакуумной камере и может быть использован для определения при открытом клапане 5 эффективной быстроты откачки насоса и при закрытом клапане 5 — быстроты суммарного газовыделения и натекания в вакуумной камере. Клапан 10 предназначен для напуска воздуха в вакуумную камеру.
В процессе наладки установки к клапану 10 может подключаться течеискатель.
В случае необходимости регистрации парциальных давлений всех газов, присутствующих в вакуумной камере, через клапан 11 подключается газоанализатор 12. Вспомогательная вакуумная система 13 необходима
для снижения давления анализируемой смеси газов, так как современные вакуумные газоанализаторы могут работать при общем давлении не выше 10-1 Па.
Коэффициент использования насоса выбирают в соответствии с методикой, изложенной в § 9.5. Стоимость участка вакуумной системы между насосом и откачиваемым объектом зависит от числа последовательно соединенных элементов. На рис. 9.17 приведены значения оптимальных коэффициентов использования насоса в зависимости от требуемой эффективной быстроты откачки для различного числа элементов на участке вакуумной системы между насосом и откачиваемым объектом.