Конспект лекций "Вакуумная техника"
Преподаватель Конев С.А.
Лекция 3
Эжекторные вакуумные насосы
Данные насосы предназначены для откачки воздуха и других газов от атмосферного давления до 100 Па.
5
Преподаватель Конев С.А.
Лекция 3
Эжекторные вакуумные насосы
Данные насосы предназначены для откачки воздуха и других газов от атмосферного давления до 100 Па.
5
Преподаватель Конев С.А.
Лекция 2
тема: “ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЫСТРОТЫ ДЕЙСТВИЯ НАСОСОВ”
Преподаватель Федоров А. Л.
Вакуумметры
Область давлений, используемых в современной вакуумной технике, 105...10-12 Па. Измерение давлений в таком широком диапазоне нельзя обеспечить одним прибором. Приборы для измерения общих давлений называют вакуумметрами. Они обычно состоят из двух частей: манометрического преобразователя и измерительной установки. Вакуумметры измеряют общее давление газов в вакуумной системе.
По методу измерения разделяются на абсолютные и относительные. Показания абсолютных приборов не зависят от рода газа и могут быть заранее рассчитаны. В приборах для относительных измерений используют зависимость параметров некоторых физических процессов, протекающих в вакууме, от давления. Они нуждаются в градуировке по образцовым приборам.
Диапазон рабочих давлений вакуумметров:
Преподаватель Федоров А. Л.
Пароструйные насосы
Относятся к молекулярным насосам. Принцип их действия основан на передаче молекулам газа количества движения от парообразной быстродвижущейся поверхности. Подразделяются на эжекторные и диффузионные.
Взаимодействие откачиваемого газа со струей пара зависит от глубины вакуума. При низком вакууме молекулы, находящиеся в пограничном с паровой струей слое за счет внутреннего трения увлекают другие слои газа. По этому принципу работают эжекторные насосы.
Преподаватель Федоров А. Л.
2. Способы получения и контроля вакуума
2.1 Общая характеристика вакуумных насосов
Для создания в установках требуемой степени разрежения применяют разнообразные вакуумные насосы.
Вакуумные насосы классифицируются по назначению на низковакуумные, средневакуумные, высоковакуумные и сверхвысоковакуумные, а в зависимости от принципа действия - на механические и физико-химические.
Основными параметрами любого вакуумного насоса являются быстрота действия, предельное давление, наименьшее рабочее давление, наибольшее давление запуска и наибольшее выпускное давление.
Быстроту откачки насоса Si в произвольном сечении соединительного трубопровода, рис. 2.1., определяют как объем газа, проходящий через это сечение в единицу времени: Si=dVi/dt.
Преподаватель Федоров А. Л.
1.2 Сорбционные явления в вакууме
Процесс поглощения газов или паров твердыми телами независимо от того, происходит он на поверхности или в объеме твердого тела, называется сорбцией, а процесс поглощения газов на поверхности твердых тел - адсорбцией. Различают физическую адсорбцию и хемосорбцию. Абсорбция - это поглощение газов в объеме твердых тел. В процессе абсорбции газ растворяется в объеме твердого тела.
Основы вакуумной техники
И.В.БЕЛОКРЫЛОВ
Конспект лекций
4. Стационарный режим работы вакуумных систем
4.1. Распределения давления в вакуумных системах.
Для стационарного режима характерно постоянство во времени потоков и давлений во всех сечениях вакуумной системы. Газовый поток не остается постоянным по длине вакуумной системы, а увеличивается от одного элемента к другому за счет натекания и газовыделения.
Для расчета распределения давления по длине вакуумной системы запишем дифференциальное уравнение баланса сил в трубопроводе:
, (4.1)
Основы вакуумной техники
И.В.БЕЛОКРЫЛОВ
Конспект лекций
3.Физические процессы в вакууме
3.1. Вязкость газов
При перемещении твердого тела со скоростью vnза счет передачи количества движения молекулам газа возникает сила внутреннего трения.
Сила трения по всей поверхности переноса, согласно второму закону Ньютона, определяется общим изменением количества движения в единицу времени:
, (3.1)
где А– площадь поверхности переноса; η – коэффициент динамической вязкости.
Основы вакуумной техники
И.В.БЕЛОКРЫЛОВ
Конспект лекций
2. Сорбционные явление в вакууме
2.1. Энергия взаимодействия
По мере снижения рабочего давления роль поверхностных явлений при получении и измерении вакуума непрерывно возрастает, особенно в области сверхвысокого вакуума. Процесс поглощения газов или паров твердыми телами, не зависящий от того, происходит он в объеме или на поверхности, называется сорбцией.
Процесс поглощения газов поверхностью твердых тел называется адсорбцией и подразделяется на физическую и химическую (хемосорбцию). Энергия взаимодействия при физической адсорбции выше, чем при химической.
Адсорбция – поглощение газов в объеме твердого тела. При этом происходит растворение газов в твердом теле. Вещество, поглощающее газ, называется сорбентом, поглощаемое – сорбатом. Выделение газа из твердых тел называется десорбцией.
Сорбция – процесс экзотермический. При поглощении молекул газа выделяется энергия взаимодействия, имеющая физическую и химическую природу.
Физическая составляющая энергии взаимодействия определяется следующими эффектами:
1. Индукционный эффект притяжения при взаимодействии постоянного и индуцированного диполей имеет место, когда хотя бы одна из взаимодействующих молекул обладает постоянным дипольным моментом.
2. Ориентационный эффект притяжения наблюдается для двух вращающихся молекул с постоянными дипольными моментами.
Основы вакуумной техники
И.В.БЕЛОКРЫЛОВ
Конспект лекций
1.1. Основные термины и определения
Вакуумом называют состояние газа или пара при давлении ниже атмосферного. Количественной характеристикой вакуума служит абсолютное давление (разница между атмосферным и вакуумным). Вакуумная техника – прикладная наука, рассматривающая проблемы изучения и поддержания вакуума, а так же вопросы разработки конструирования и применение вакуумных систем и их элементов.
Вакуум бывает: низкий; средний; высокий; сверхвысокий.
Низкий и средний вакуум используются в осветительных приборах. Высокий – используется в приемно-усилительных генераторных лампах.
Сверхвысокий вакуум используется в металлургии (плавка и переплавка в вакууме) для получения различных сплавов, для получения сверхчистых веществ, полупроводников, диэлектриков и т. д.; кристаллизация (искусственные сапфиры); диффузионная сварка (для соединения деталей из металлов с сильно различающимися температурами плавления).
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова и ООО «ВАКТРОН» приглашают сотрудников предприятий принять участие в курсе повышения квалификации «Основы течеискания и вакуумной техники».
Программа является подготовительным курсом к аттестации персонала в области контроля герметичности по требованиям РОСТЕХНАДЗОР (СДАНК-01-2020, СДАНК-02-2020) и РОСАТОМ ГОСТ Р 50.05.01-2018, ГОСТ Р 50.05.11-2018. По результатам обучения сотрудник получает удостоверение о повышении квалификации государственного образца по университетской программе дополнительного профессионального образования. Курс проводится согласно лицензии на образовательную деятельность №1103.
Проводимый экзаменационный контроль может быть учтен аттестационным центром для выдачи удостоверения на право подготовки заключений о контроле герметичности. Курс на практике подготовит к квалифицированной эксплуатации и обслуживанию современного вакуумного оборудования: масс-спектромерических течеискателей, вакуумных насосов,вакуумметров, а также к проведению работ по вакуумированию и испытаний на герметичность.
Занятия будут проходить в очной форме в отеле «Новый Петергоф», Санкт-Петербург, Петергоф, Санкт-Петербургский проспект, 34. Мест в группе – 15. Необходима предварительная регистрация. Регистрация участников: 8 (812) 989-04-49 доб.2, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.