Лекция 1 тема "Механични вакуумни помпи"

Механични вакуумни помпи

Бележки по лекция "Вакуумна технология"

Учител Конев С.А.

Лекция 1

тема: "Механични вакуумни помпи"

Vac. помпа-машина (устройство), която отстранява или абсорбира газ и е проектирана да получава или поддържа в евакуираните съдове налягане под атмосферното през определени интервали с известна стойност и състав на газовия поток.
Има три класа вакуумни помпи:

Механичен VN. Тяхното изпомпващо действие се основава на движението на газ в резултат на механичното движение на работните части на помпата.
Мастилено-струен VN. Въз основа на улавяне, отстраняване на газ чрез струя течност, пара или газ.
Абсорбция (сорбционна или криогенна) VN. Въз основа на абсорбцията чрез процесите на сорбция или кондензация на йонизиран газ, изпаряване на абсорберите или охлаждането им до криогенни температури.

VN етапи на развитие:
1 c. Пр.н.е. Принципът на Херон и подлежащата на проверка водна помпа.
17-ти век Галилей изчисли силата на страха от празнотата.
1643 г. Торичели - експеримент с живак.
1650 г. Герике експеримент с полукълба.
1895 г. Дюма получава вакуум чрез кондензиране на водни пари.
1873 Лампа Лодигин.
1884 г. Мариняни използва фосфорни пари, за да поддържа вакуум в лампите с нажежаема жичка.
1904 г. Дюар предлага начин за създаване на вакуум с активен въглен, охладен с течен азот.
1905 г. Gede изобретява първата ротационна механична помпа.
1910 г. Геде изобретява молекулярната помпа.
1914-1916 г. Геде, Лангмюр, Боровик построяват дифузионна помпа с живак.
1927 г. Berg - маслена парна помпа.
Термини и определения:
Изпомпване - намаляване на молекулярната концентрация на газ.
Рядък газ - газ под налягане под атмосферното.
Средният среден свободен път е дължината, измината от молекулата на газа от сблъсък до сблъсък с други газови молекули.
За въздух:
Критерий на Кнудсен:
- характеризира режима на газовия поток.
- има обикновен непрекъснат поток на средата, вискозен поток.
- преходен поток.
- режим на молекулен поток.
- проводимост на газовата система.
Основни параметри на вакуумните помпи:
Sн - скорост на действие на HV, скорост на изпомпване във входящия участък.
Pвх - налягане във входния участък.
Пред - крайно остатъчно налягане.
Ограничаване на остатъчното налягане - достигнато минимално налягане. в стандартна мярка звънец, монтиран директно на входа на помпата за произволно продължително изпомпване.
Поток на газ - разход на газ, при който количеството газ се изразява чрез произведението на налягането на газа от неговия обем.
Изисквания за индустриални вакуумни помпи:
Общо потребителско търсене:
Получаване на дадена скорост на действие с най-малките размери, тегло, цена и сложност на помпата с конструктивно осигуряване на минимални експлоатационни разходи.

Параметри на дестинацията:

скорост на действие или производителност на помпата;
диапазон на работното налягане;
крайно остатъчно налягане;
начален натиск;
номинален отвор („Диаметър на площта на потока на елемента на вакуумната система, който определя размерите на съединителя според настоящите стандарти“).

Физ. явления, засягащи работата на помпата:

Експлоатационни характеристики:
Селективност на действието;
стартиране и спиране на мобилността;
способност да продължите да работите при злополука

2. Икономически показатели
2.1. Консумация на енергия, вода, работна течност, втечнен газ, необходимост от спомагателно оборудване и др...
3. Ергономични показатели:
Скорост на въртене, ниво на шум, вибрации, термични условия и др...
4. Настройка на индикатори:
Размери, тегло и др...
5. Ускорено дегазиране на входящата тръба чрез нагряване.
Техническото ниво се характеризира с:
Специфични параметри:

Специфичен разход на материал, kg/(l/s);
Специфични разходи за електрическа енергия kW/(l/s)
Специфична цена втриване/(l/s)

Механични вакуумни помпи:
Класификация на механичните вакуумни помпи:

По обхват
Ниско;
среден;
висок вакуум.
Принципът на действие
обемна
експресна

Обемна механична VN-помпа, в която се извършва движение на газ поради периодични промени в обема на работната камера.
Високоскоростна VN-помпа. действието му се основава на предаването на импулс към газа от въртящото се работно колело в посока на изпомпване.
3. По дизайна на работните органи

бутало
мн. ротационен
мн. статор
макари клапи
винт
двуроторен
течен пръстен
аксиален
центробежен
Чрез ефективността на работния процес

и. с пълна вътрешна компресия (бутало)
б. с частична вътрешна компресия (винт)
в. без вътрешна компресия (с външна компресия)

Според степента на херметичност на работната кухина
със система за запечатване на контакти (бутало, ламеларен)
с безконтактна уплътнителна система (двоен ротор, всички аксиални)

6. По начина на смазване и запечатване на пролуки

Напълнено с масло
с периодични. грес
с инжектиране на масло
с телевизия грес
без смазване (сухо компресиране - без смазване в работната камера)

намалява силата на триене
уплътнява работните хлабини
термостати части, създава температурен режим.
Чрез метод на охлаждане
с вода
с въздух

Помпи с нисък вакуум
Основен:

бутало;
многоплоча;
течен пръстен.

Основни теми за обучение:

Тестове за течове в авиационната и космическата индустрия
Поддръжка и ремонт на течове ULVAC HELIOT и TI1-50, TI1-30, TI1-22
Сертифициране на служители и лаборатория за неразрушаващо изпитване
Херметичност на военните съоръжения
Обслужване на ротационни лопатки, бустер, спирала, макара и бутални помпи. Избор на вакуумно масло
Избор на вакуумни помпи и детектори за течове за металургия, научни изследвания и търговски приложения
Контрол на плътност на компресорно и хладилно оборудване, микровълнови устройства, микроелектронни продукти
Стендове за тестване на маркучи за гориво, джанти, резервоари за гориво, компресори
Проверка и калибриране в областта на контрола на херметичност
Локализиране на течове от топлообменници, бойлери, релета и литиеви батерии