Пример проверочного расчета вакуумной системы в стационарном режиме работы

Для проверочного расчета выберем простейшую вакуумную систему, показанную на рис. 9.29, а. Откачиваемый объект и трубопровод изготовлены из нержавеющей стали. Вакуумная система находится в атмосфере азота при давлении 10⁵ Па и температуре 300 К. Проверка на герметичность осуществляется галогенным течеиска-телем с атмосферным преобразователем. Число одновременно проверяемых соединений т=1. Технологическое газовыделение отсутствует.

Определение собственного газовыделения. По формуле (9.51) и табл. 9.1 находим удельную газопроницаемость q_n, а по (9.52) — среднее газовыделение q_cp. Суммарная поверхность откачиваемого объекта и трубопровода, изображенных на рис. 9.29, а, может быть рассчитана по формуле где D и D_B — в метрах.

Газопроницаемость и диффузионное газовыделение конструкционных материалов для всей установки (м³-Па/с)

По указанному типу течеискателя из табл. 9.3 находим минимальный поток, регистрируемый течеискателем: Q_TH=10^-7 м³-Па/с Всего проверяемых соединений десять (два в трубопроводе и восемт в камере). Число испытаний на герметичность равно числу соединений (т—1). По формуле (9.53) получим Q_H=0,2- 10Q_TH= = 2-10^-7 м³-Па/с. Собственное газовыделение установки <2с = Фд+ "ГQn + Qh— (<?п + <?ср) (4,7£>² + 2,44£>_в²) +2• 10~⁷ м^3,Па/с. Для <?п4-+ <7cp=2-10^-4 м³-Па/(м²-с), D=1 м, £>_в = 0,5 м получим Q_c — =2-10"³ м³-Па/с.

Расчет распределения давления. В схеме рис. 9.29, а расчеч проведем для двух сечений вакуумной системы: одно — между откачиваемым объектом и трубопроводом, второе — между насосом ^и трубопроводом. Давление в сечении между насосом и откачивае мым объектом вакуумной системы с сосредоточенными параметрами рассчитываем по формуле (9.60): р_н = ⁼⁼Pnp~~Qc/S_m.

Проводимость трубопровода круглого поперечного сечения при молекулярном режиме течения £7_тр= 121£)_в². Согласно (9.61), давление на конце трубопровода

Проводимость входного отверстия из откачиваемого объекта в трубопровод при молекулярном режиме

С учетом (9.62) запишем выражение для давления в откачиваемом объекте:

На рис. 9.29, б представлено распределение давления по длине трубопровода при р_пр= 10“⁵ Па, 5_т=1 м³/с. Давление в откачиваемом объекте ро—2 — 10^-3 Па.