Расчет вакуумной системы
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
?гда Uij=5•U01=0,06 м3/с. Режим течения газа в трубопроводе определим по рабочему давлению р1=10-1 Па и диаметру входного патрубка насоса dвх =16*10-3 м.
Критерий Кнудсена Kn=?/р1•dвх, ?=28,8•10-3 м•Па, Kn =18, т.е. режим течения молекулярный.
Диаметр первого элемента может быть рассчитан из условия последовательного соединения входного отверстия и трубопровода при L1=0,1 м:
Отсюда получаем d1=42,68*10-3 м. По ГОСТ 18626-73 выбираем условный проход трубопровода d1= 0,063 м. Тогда проводимость первого участка U11= 0,165 м3/с, проводимость отверстия 0,361 м3/с, проводимость трубопровода 0,303 м3/с.
В качестве затвора выбираем ВРП-63 с диаметром условного прохода dy=0,063 м и проводимостью 0,332 м3/с. Диаметр трубопровода на третьем участке выберем из условия U13=0,165 м3/с
С учетом размеров предыдущего элемента имеем:
3 =0,037 м. Согласно рекомендуемому ряду диаметров выбираемy =0,063 м. U13=0,165 м3/с
Выбираем ловушку, имеющую dу=0,063 м и проводимость U14=0,06м3/с. Пятый участок по размеру совпадает с третьим участком, тогда U15=0,06 м3/с. d3 =0,063 м.
Таким образом, U13=0,06 м3/с, а общая проводимость участка с учетом того, что входная проводимость насоса равна бесконечности:
Общая проводимость выбранного участка вакуумной системы
,026 м3/с. Коэффициент использования пароструйного насоса:
и1 = U01/(Sн1 + U01)
Коэффициент использования Kи1=0,785.
Рассчитаем распределение давления по длине участка вакуумной системы от откачиваемого объекта до пластинчато-роторного насоса. Результаты расчета занесены в табл. 1.
Давление во входном сечении насоса:
н1= pпред1 + Q/ Sн1, pн1=0,111 Па.
Перепад давления на элементах
?p5=Q/ U15=3,214•10-4 Па;
?p4=Q/ U14=8,84•10-4 Па;
?p3=Q/ U13=3,214•10-4 Па;
?p2=Q/ U12=1,598•10-4 Па;
?p1=Q/ U1=3,214•10-4 Па;
?p0=Q/ Uо=1,469•10-4 Па.
Все расчеты приведены в таблице №1.
Таблица 1
проводимость элементов, м3/сперепад давлений, Падавление на входе в элемент, Падавление на выходе из элемента, Патрубопровод0.1653,214•10-40,11130,111ловушка0,068,84•10-40,11210,1113трубопровод0.1653,214•10-40,11240,1121клапан0,3321,598•10-40,11260,1124трубопровод0.1653,214•10-40,11290,1126входное отверстие0,3611,469•10-40,1130,1129
График перепада давления:
Рис. 5
вакуумный отжиг деталь давление
5. Расчет времени откачки до стационарного режима
t=138,2 с.
Последовательность включения и выключения системы
)Включаем пластинчато-роторный насос (2НВР-5Дм).
)Открываем клапан 4. Откачиваем объем до 10-1 Па.
)Откачиваем во время всего процесса отжига.
)Закрываем клапан 4.
)Выключаем насос 2.
)Клапан 7 необходим для сравнения давления в механическом насосе, во избежание натекания масла по вакуум проводу в систему.
Заключение
Вакуумная техника с каждым годом все шире применяется в научных исследованиях и производстве. Одновременно увеличивается объем исследований, направленный на ее развитие. Расширяется диапазон работы вакуумных насосов и манометров, совершенствуются теоретические представления о самом вакууме и происходящих в нем физико-химических процессах. В последние годы большие успехи достигнуты при изучении поверхностных явлений, происходящих на границе газ - твердое тело. Разработаны новые приборы для анализа поверхности: Оже-спектрометры, вторично-ионные масс-спектрометры и т.д.
Дальнейшее развитие вакуумной техники будет идти по пути создания еще более эффективных средств получения вакуума, анализа состава и парциальных давлений остаточных газов, течеискания, изучения свойств поверхности, совершенствования методов расчета и проектирования вакуумных систем, конструкции и технологии изготовления вакуумных установок. Неперспективные ранее принципы работы насосов, манометров и других элементов вакуумных систем после совершенствования их конструкции получают широкое применение. Расширение космических исследований ставит перед вакуумной техникой новые задачи по разработке имитационного оборудования для испытания космических аппаратов в земных условиях. Большие перспективы открываются перед вакуумной технологией при создании принципиально новых материалов и особо чистых веществ. Технология производства электронных приборов широко использует вакуумную технику.
Благодаря широкому применению численных методов повышается точность расчетов вакуумных систем. Многие задачи определения параметров течения разреженного газа в сложных элементах вакуумных систем, которые раньше не могли быть решены, теперь вычисляются с необходимой для практики точностью.
Вычислительная техника обеспечивает возможность автоматизации проектирования вакуумных систем. Создаются первые системы автоматизированного проектирования и банки данных современного вакуумного оборудования. Автоматизация инженерного труда позволяет при проектировании вакуумных систем и элементов находить оптимальные решения. Развитие микроЭВМ позволило создать совершенные системы управления вакуумными установками, выполняющими расчет и расшифровку спектров остаточных газов, анализ математических моделей технологических процессов.
Современная вакуумная техника позволяет получать и измерять давления в 1018 раз меньше атмосферного, но даже такое состояние газа еще нельзя назвать идеальным вакуумом: в 1 м3 такого вакуума еще содержатся сотни молекул газа. Идеальный вакуум как среда, в которой могут распространяться гравитацион?/p>