§ 9.9.2. Выбор схемы вакуумной установки
Вакуумную схему выбирают по аналогии с существующими установками такого же назначения.
При выборе типа вакуумного насоса могут быть учтены особенности осуществляемого технологического процесса, например, ртутные выпрямители удобно откачивать парортутными насосами, оборудование для пропитки катушек трансформаторов — паромасляными насосами, установки для изучения свойств материалов при низких температурах — криосорбционными насосами, установки с собственными магнитными полями — магниторазрядными и т. д.
Условием стационарного режима работы вакуумной установки является равенство эффективной быстроты откачки Sэф и быстроты газовыделения SQ внутри вакуумной камеры: Sэф=SQ.Быстроту газовыделения можно определить по формуле SQ =Q/P. Таким образом, в стационарном режиме работы для нахождения эффективной быстроты откачки насоса в вакуумной камере можно воспользоваться формулой
По найденному значению Sэф, вакуумной схеме и типу насоса по методике, изложенной в § 9.5, можно найти оптимальное значение коэффициента использования Kи1 вакуумного насоса, непосредственно откачивающего вакуумную камеру.
Номинальное значение быстроты откачки насоса, откачивающего вакуумную камеру в стационарном режиме, можно определить по формуле (9.47), которая с учетом обозначений, принятых в исходных данных, примет следующий вид:
где Q и р известны из исходных данных; Kи1 определено; pnр1 — характеристика выбранного типа насоса. Выбор типа насоса определяется условием рпp1<
Если не удается подобрать насос с необходимой быстротой действия, то можно применить параллельное включение насосов, при котором в соответствии с § 9.3 эффективные быстроты откачки всех насосов суммируются в откачиваемом объекте.
Аналогично можно выбрать все последовательно включенные насосы. При этом в качестве рабочего давления i-гo насоса р,- для насосов, сжимающих газ, нужно принимать максимальное выпускное давление предыдущего насоса, а для сорбционных насосов — их наибольшее рабочее давление рв(i-1)
где η — коэффициент запаса; η=2.
Производительность откачки Q для всех последовательно включенных насосов остается неизменной, pnpi и Ки1 находят из каталогов, графиков или таблиц. Любой последовательно включенный насос, работающий при стационарном режиме, можно выбрать аналогично (9.65):
Для определения общей проводимости участка вакуумной системы от насоса до откачиваемого объекта или между двумя последовательно соединенными вакуумными насосами воспользуемся основным уравнением вакуумной техники, записав его в следующем виде:
где U0i — проводимость участка вакуумной системы от i-гo насоса до предыдущего насоса или откачиваемого объекта.
Проводимость участка вакуумной системы может быть выражена через проводимости отдельных элементов — клапанов, ловушек, трубопроводов — с учетом их последовательного или параллельного соединения. Если на участке вакуумной системы имеется несколько последовательно соединенных элементов, число которых равно т, то должно выполняться условие