Ионно-плазменная технологическая установка для нанесения защитно декоративного покрытия на изделия широкого потребления, страница 41

Рассчитаем среднее давление:

           (2.53)

Проводимость при входе в насос равна бесконечности [5]. Определим проводимость на 2-м участке с поправкой на диаметр трубопровода:

.                         (2.54)

Учитывая, что d₂ = d₄ = d₆ проводимости 4-го,6-го участков определим по той же зависимости:

,              (2.55)

.              (2.56)

Проводимость клапана берем равной [ ]:

Общая проводимость от диффузионного до форвакуумного насоса [5]:

,                                (2.57)

.

Коэффициент использования вакуумного насоса [5]:

,                                           (2.58)

,

> 0,5 –– система рассчитана правильно.

Рассчитаем распределение давления по длине трубопровода. Эффективная быстрота откачки [5]:

,                                           (2.59)

.

Предельное давление вакуумного насоса Р_П2 = 0,75·10^-2 торр. Давление на входе первого участка [5]:

,                                             (2.60)

.

Проводимость трубопровода на первом участке [5]:

,                                 (2.71)

.

Эффективная быстрота откачки [5]:

,                                           (2.72)

.

Давление в конце первого участка [5]:

,                                             (2.73)

.

Давление в начале второго участка . Проводимость трубопровода второго участка [5]:

,                              (2.74)

.                    

Эффективная быстрота откачки [5]:

,                                          (2.75)

.

Давление в конце 2-го участка [5]:

,                                             (2.76)

.

Давление в начале третьего участка [5]: .

,                                                (2.77)

.

Эффективная быстрота откачки [5]:

,                                           (2.78)

.

Давление в конце 3-го участка [5]:

                                           (2.79)

.

Давление в начале четвертого участка [5]: .

,                                              (2.80)

.

Эффективная быстрота откачки [5]:

,                                           (2.81)

.

Давление в конце 4-го участка [5]:

.                                (2.82)

Давление в начале пятого участка: .

,                                            (2.83)

.

Эффективная быстрота откачки [5]:

,                                            (2.84)

.

Давление в конце 5-го участка [5]:

.                                (2.85)

Давление в начале шестого участка [5]: .

Давление в конце 6-го участка [5]:

.                                  (2.86)

2.4.5.3 Участок вакуумной системы между откачиваемым объектом и форвакуумным насосом

 

Рисунок 2.4 Расчетная схема для участка между откачиваемым объектом и механическим насосом.

Общая проводимость участка вакуумной системы от откачиваемого объекта до форвакуумного насоса (производительность  л/с, коэффициент использования К_И2=0,9) описывается зависимостью:

.                                    (2.87)

Определим предварительные соотношения между проводимостями отдельных участков [5]:

U = U₂ = U_к = U₄ = U₅ = U_к= U_7.

Рассчитаем по формуле (2.88) и получим:

U = 6U₀₂ = 6·51,21 =307,26(л/с).                          (2.88)

Определим режим течения газа по трубопроводу, по рабочему давлению вакуумного насоса Р_Р1= 3·10^-1 и диаметру входного патрубка насоса d_ВХ=4,05 см. Длина свободного пробега λ = 0,023 (см). Подставим d_ВХ и λ в (1.61) получим К_n = 0,0058. Критерий Кнудсена находится в пределах 0,001<K_n<1,5; что соответствует молекулярно-вязкостному режиму течения газа.

Из конструктивных соображений назначим длины и диаметры трубопроводов:

L₂ = 34 см, L₄= 148 см, L₅ = 11 см, L₇ = 9 см,

d₂=d₄=d₅= d₇=d_ВХ.

Рассчитаем среднее давление:

                     (2.89)

Проводимость при входе в насос равна бесконечности [5]. Определим проводимость на 2-м участке с поправкой на диаметр трубопровода:

.                     (2.90)