трубопроводі і D - його діаметр.
Початковий тиск Р поч дорівнює атмосферному=+101325 Па, робочий тиск Р раб - 13.3 Па. Середній тиск:
Р =(Р поч + Р раб)/2
Р =(101325 + 13.3)/2=5.067 * 10 4
Р * D=5 * 10 4 * 0.063=3.192 * 10 3= gt; режим течії вязкостний
Насоси сполучені безпосередньо за принципом конструкції АВД - 50/16 і розглядати провідність або можливість додавання між ними затвора не має сенсу.
Розглядаємо тільки провідність трубопроводу від насосів до камери.
Провідність ділянки вакуумної системи може бути виражена через провідність окремих елементів - клапанів, пасток, трубопроводів - з урахуванням їх послідовного або паралельного з'єднання. Якщо на ділянці вакуумної системи є кілька послідовно сполучених елементів, число яких дорівнює m, то повинна виконуватися умова
Таблиця 3 Характеристики клапана КВМ - 63
Dy, мм63Поток натекания, Па · м3/с10-7Проводімость, м3/с0.18Время спрацьовування, с0.5Прісоедінітельние розміри: D, мм d, мм n А, мм 110 М9 4 90Габарітние розміри, мм306x146x112Масса , кг8
Далі, визначаємо провідність труб. Для ділянки від дифузійного насоса: L 1=0,88 м; D=0,063. Зважаючи однакового діаметра розглядаємо труби спільно. Т.к. довжина трубопроводу більш ніж у десять разів перевищує його діаметр, трубопровід можна вважати «довгим». Провідність довгого трубопроводу:
Де Lтр - довжина трубопроводу без клапана Lтр=Lтр - Н * 2
Де Н=A використовуваного клапана=90мм;
H * 2=180мм=0.18м
Lтр=0.88 - 0.18=0.7 м
Отримуємо:
м3/с
Тоді, знаючи провідність клапана Uз1=0,18 м3/с, можна розрахувати провідність всього трубопроводу.
;
=0.18 м3/с.
З цього значення, за основним рівнянню вакуумної техніки можна дізнатися ефективну швидкість відкачування кожного насоса
І обчислити дійсний коефіцієнт використання
Розрахунок часу відкачки вакуумної камери
Час досягнення необхідного тиску в відкачуваний об'єм визначаємо за формулою:
де V -откачіваемий обсяг, м3,
Для досягнення попереднього вакууму:
Sеф2 - ефективна прудкість відкачування форвакуумного насоса, м3/с,
р1 і р2 - атмосферний тиск і тиск, необхідний для запуску основного насоса, Па.
Обсяг вакуумної камери: м3.
Обсяг трубопроводів:
м3.
Вільний об'єм вакуумної камери і трубопроводів:
,
м3.
Час попереднього розрядження:
сек.
Час досягнення робочого вакууму визначається аналогічно:
,
де р2 і р3 - тиск, необхідний для пуску дифузійного насоса й робочий тиск у вакуумній камері, Па.
сек
Сумарний час відкачування насосів:
хв
Розрахунок часу відкачки гармати між циклами зварювання
У процесі зварювання, коли тиск виділилися газів досягає певного значення гармату необхідно знову відкачати. У розглянутому випадку це тиск 133 Па (1 міліметр ртутного стовпа)
При такому тиску в трубопроводі утворюється інший режим течії:
Р =(Р раб + Р ост)/2
де Р раб - робочий тиск (13,3 Па) і Р ост - тиск досягнуто в процесі чергового циклу зварювання і яке потрібно відкачати назад до робочого (133 Па)
Р =(13.3 + 133)/2=73.15 Па
Р * D=73.15 * 0.063=4.6= gt; режим течії вязкостний
=2.239м3/сек
;
=0.167 м3/с.
Для відкачування користуємося насосом НВД - 200
Таблиця 4
ПараметрЗначеніеБистрота відкачування повітря, м3/с (л/с) 0.05 (50)
Його ефективна прудкість відкачування при провідності 0.167 м 3/с:
Коефіцієнт використання
Обсяг трубопроводу і камери вже відомий: м3.
Час відкачування:
сек.
Частина II. Вакуумна система для електронно-променевого гармати
Розрахунок вакуумної системи
Вибір і опис схеми вакуумної системи
Робочий вакуум у гарматі: 13 * 10 - 3 Па (1 * 10 - 5 мм.рт.ст).
Сумарне газовиділення і натікання Q=1 · 10 - 3 м 3 · Па/с.
Визначення швидкості відкачки
