Суммарная газовая нагрузка подлежащая удалению для соблюдения условий работы складывается из величины потока от натекания в систему L и величины потока от газовыделения Qв.
Qг=L+Qв.
Qв – обосновываем данным по удельному потоку газовыделения с единицы площади материала вакуумной камеры. Материал коррозионностойкая нержавеющая сталь. (1)
Общая площадь вакуумной камеры принимаем ( с округлением в большую сторону) принимаем равной 10 м2, исходя из геометрических параметров камеры.
|
Удельный поток газовыделения |
Время выдержки под вакуумом |
Qв Поток со стенок камеры |
|
|
Па*м3/cек с м2 |
мм.рт.ст*л/сек с м2 |
час |
мм.рт.ст*л/сек |
|
0,00024 |
0,0018 |
1 |
20,09719E-06 |
|
0,000108 |
0,00081 |
2 |
9,43735E-06 |
|
0,0000594 |
0,0004455 |
4 |
5,19054E-06 |
|
0,0000412 |
0,000309 |
6 |
3,60018E-06 |
|
0,0000309 |
0,00023175 |
8 |
2,70013E-06 |
|
0,0000254 |
0,0001905 |
10 |
2,21953E-06 |
При требуемом времени дегазации t=8 часов,
Qв(1-8)=3600(logQв1-logQв8)*Qв1*t-(logQв1-logQв8)
Используя цифры в таблице получаем
Qв(1-8)=3,29251E-06 мм.рт.ст*л/сек
Наличие в системе разъемных соединений, таких как: клапаны, люки доступа, крышки и пр. несет дополнительную составляющую к потоку воздуха, пронимаемому извне внутрь откачиваемого объема.
Оценка величины L, обосновываем следующими расчетами, используя справочные данные приведенные в (2,3,4), отталкиваясь от следующих величин:
|
Натекание по элементам конструкции при давлении ниже 1 мм.рт.ст. |
Li мм.рт.ст.*л/сек |
|
Резьбовые соединения не более Ду50 |
1,30028E-08 |
|
Резьбовые соединения более Ду50 |
2,60055E-08 |
|
Фланцевые соединения не более Ду150 |
6,50139E-08 |
|
Фланцевые соединения более Ду150 и не более Ду600 |
1,04022E-07 |
|
Фланцевые соединения более Ду600 и не более Ду1800 |
1,4303E-07 |
|
Фланцевые соединения более Ду1800 |
2,60055E-07 |
|
Клапан седловой не более Ду10 |
6,50139E-08 |
|
Клапан седловой более Ду10 |
1,30028E-07 |
|
Шаровый клапан |
2,60055E-08 |
|
Клапан напуск (на каждый мм Ду) |
5,1192E-09 |
|
Смотровое окно |
1,30028E-07 |
|
Ввод вращения (на каждый мм диаметра ввода) |
7,6788E-09 |
Ниже, приведена спецификация вакуумной камеры, согласно предоставленным ранее данным.
По результатам расчета получаем:
L=1,14424E-06 мм.рт.ст*л/сек, и Qг=L+Qв=3,29251E-06+1,14424E-06=4,43776E-06 мм.рт.ст*л/сек
Выбор скорости насос S ( строго говоря привeденной быстроты откачки на входном фланце камеры) проведем исходя из «технического правила», что поток натекания и газовыделения не должен превышать 6-10% от быстроты откачки вакуумной системы. Где 10% более применимо для вакуумных систем для работы на среднем вакууме, и 6% для высоковакуумных систем, соответственно. Таким образом, получаем:
Вариант 1 - Для 10%: S= (Qг*t*100)/(V*Pг*10) = (4,43776E-06*8*3600*100)/(2,5*1000*10E-06*10)=511 л/сек
и, Вариант 2 - Для 6%: S= (Qг*t*100)/(V*Pг*10) = (4,43776E-06*8*3600*100)/(2,5*1000*10E-06*6)=852 л/cек
где, t=8 часов, требуемоe время дегазации; V=2,5 м3, указанный объем вакуумной камеры; Pг= 10E-06 мм.рт.ст., требуемо давление в рабочей камере.
Список использованной литературы
1. Е.С. Фролов, В.Е. Минайчев Вакуумная техника: Справочник – Москва, Машиностроение, 1992 ISBN 5-217-01409-1 стр.93.
2. BS 3636: “Methods For Proving Gas Tightness Vacuum or Pressurized Plant” (1963)
3. “Standards for Steam Jet Vacuum Systems”, 4th Ed., Heat Exchange Institute, Cleveland (1988)H
