Скорость откачки. Часть 1

Скорость S откачки газа при давлении р есть объем газа, удаляемый из системы в единицу времени, измеренный при этом давлении. Тогда согласно уравнению (17)

(37)

где S —скорость откачки газа при давлении р у входного патрубка насоса (S и V обычно в л/с); Q —поток в единицах pV, создаваемый насосом.

Уравнение (37) можно применять при расчете механических, двухротор-ных, пароструйных насосов, охлаждаемых поверхностей, диафрагм, соединяющих систему с давлением р с другой системой, имеющей более низкое давление. При определении скорости откачки поток Q можно измерять в лю-

бом сечении системы, но давление р измеряется в плоскости впускного патрубка откачивающего аппарата.

Вращательные и диффузионные насосы имеют практически постоянную скорость откачки в довольно широкой области давлений. Для вращательных насосов теоретическая скорость откачки подсчитывается геометрически. В течение одного оборота вала выталкивается объем V газа, тогда Su = nV, где п —частота вращения в единицу времени. В диффузионных насосах скорость откачки зависит от конструкции насоса, а также от свойств рабочей жидкости. Однако любой вакуумный насос имеет предельное давление, при котором скорость откачки падает до нуля. Это предельное давление зависит от качества применяемого масла, от утечек в самом насосе и т. п. Если Q0 — поток газа от натекания, то для любого насоса можно записать

При достижении предельного давления р0 поток газа Q равен нулю и Скорость откачки насоса

где S11 —теоретическая скорость откачки; р0 —предельное давление; р — давление, при котором определяют скорость откачки S.

Исходя из кинетической теории газов, Геде вывел формулу скорости откачки для диффузионного насоса. Число молекул газа, проходящих за единицу времени через единицу сечения, составляет

где п —число молекул в единице объема при данном давлении и темпера-,туре газа;

Если площадь отверстия, через которое происходит диффузия, F, то число молекул, проходящих через это сечение за единицу времени, равно

и объем протекающего газа

Это и есть уравнение скорости откачки насоса, так как скорость откачки определяется объемом газа, вытекающим за единицу времени и измеренным при давлении откачиваемого газа в данный момент. Заменив V на S, получим

т. е. скорость откачки диффузионного насоса не зависит от давления откачиваемого газа, и, следовательно, теоретически нет предела для достижения

 

Другие части:

Скорость откачки. Часть 1

Скорость откачки. Часть 2

Скорость откачки. Часть 3