Business is booming.

Соединения арматуры и откачиваемых объектов

0

Арматура (коммутационные элементы, ловушки, трубопроводы) и откачиваемые объекты, соединяясь друг с другом, образует сложные вакуумные системы. Место соединения двух элементов и более называют узлом вакуумной системы.

В узле сумма газовых потоков, проходящих через все К сое-1иненные каналы, равна нулю, т. е.

Если в узле находится вакуумный насос, то (9.15) можно переписать в виде уравнений, можно определить давления во всех узлах вакуумной системы.

Параллельное соединение трубопроводов (рис. 9.3) позволяет увеличить поток газа между двумя соседними узлами вакуумной системы. Давления р} и р2 на концах всех трубопроводов одинаковы, а суммарный поток, который протекает между узлами, с учетом (9.8) где Qi — поток, протекающий через i-й трубопровод.

Расчетную схему вакуумной системы можно упростить, считая, что узлы связаны одним эквивалентным трубопроводом проводимостью U:

При обобщенном молекулярно-вязкостном режиме течения газа при постоянной температуре и молекулярной массе проводимость трубопровода является функцией давления и геометрических размеров трубопровода: где А, В — постоянные; d и I — диаметр и длина трубопровода; Рср —среднее давление в трубопроводе: рсР= (р1+Рг)/2.

Перепишем (9.17) с учетом (9.18):

Записывая равенство коэффициентов в левой и правой частях

где SH и рн — быстрота действия и давление насоса.

При наличии в вакуумной системе нескольких узлов для каждого из них можно записать уравнение вида (9.15). Решая систему алгебраических

(9.19) при одинаковых степенях рСр, получим два уравнения

Складывая все п уравнений системы (9.20), получим

Для всей системы последовательно соединенных элементов можно также записать

Для расчета сложных вакуумных систем методами механики сплошной среды сделаем следующие допущения; 1) при последовательном соединении элементов с различными диаметрами условных проходов в местах сужения проходного сечения возникают дополнительные сопротивления потоку газа; 2) места расширения проходного сечения в вакуумных системах дополнительного сопротивления потоку газа не оказывают.

При молекулярном режиме течения система последовательно соединенных отверстий и длинных трубопроводов может быть заменена эквивалентным отверстием, подключенным к бесконечно большому объекту. Для системы, показанной на рис. 9.4, с учетом того, что проводимость круглого отверстия

из которых можно найти диаметр d и длину I эквивалентного трубопровода.

Последовательное соединение элементов (отверстий и трубопроводов) показано на рис. 9.4. При одинаковом потоке газа во всех элементах можно записать

Сравнивая (9.20) и (9.21), получим, что общую проводимость последовательно соединенных элементов можно рассчитать по формуле

где С — постоянная, di — диаметр отверстия, dt—i—диаметр пре-

дыдущего элемента, а проводимость длинного трубопровода L/Tp= =Adj3/lj, согласно (9.22), получим

здесь т — число сужении трубопровода; п — число трубопроводов в системе. Решая записанное уравнение, можно найти диаметр d отверстия, проводимость которого равна проводимости сложной системы последовательно соединенных элементов.

При вязкостном режиме течения также можно определить размеры эквивалентного трубопровода. Если пренебречь сопротивлением отверстий, то систему уравнений (9.20) можно переписать с учетом общей формулы проводимости трубопровода при постоянной температуре Ui = Bdli(pl1 + pl)l(2ll) в следующем виде:

Сложив все уравнения, получим откуда следует, что диаметр d и длина I эквивалентного трубопровода должны удовлетворять условию

Задаваясь длиной эквивалентного трубопровода I, из (9.23) можно определить его диаметр d.

Параллельное соединение откачиваемых объектов к одному насосу (рис. 9.5, а) часто применяется при откачке небольших приборов. Записав уравнение (9.15) для узла с давлением ро, Найпрм

Давление в любом откачиваемом объекте зависит от ро. Согласно (9.8), получим

Для последовательного соединения откачиваемых объектов .(рис. 9.5, б) давление ро определяют по формуле (9.24), а давле-

Параллельно — последовательное соединение откачиваемых объектов (рис. 9.5, в) отличается от параллельного соединения (рис. 9.5, а) наличием коллектора, проводимость которого соизмерима с проводимостями трубопроводов, выходящих непосредственно из откачиваемых объектов. Давление ро определяют по формуле (9.24).

Leave A Reply