Obliczanie czasu pompowania w różnych zakresach próżni

Cel zastosowania systemu próżniowego określa wymagany stopień próżni i czas pompowania, a następnie odpowiednio dobierana jest odpowiednia pompa próżniowa. W niniejszym artykule opisano obliczanie czasu pompowania w różnych zakresach podciśnienia.

1. Obliczanie czasu pompowania w zakresie niskiego podciśnienia atmosferycznego

Obszar niskiej próżni odnosi się do stopnia podciśnienia w zakresie od 100 KPa do 0,2 KPa. W strefie połączenia między komorą próżniową a pompą w obszarze niskiej próżni, gdy cząsteczki gazu są lepkie, czas pompowania można obliczyć na podstawie początkowego ciśnienia p1, osiągniętego ciśnienia P2, prędkości pompowania S i objętości V (w tym orurowania ).

p1 - ciśnienie początkowe (ciśnienie atmosferyczne) [Pa]

P2 - osiągnięte ciśnienie [Pa]

t - czas pompowania [min]

V-Volume [L]

Właściwa prędkość pompowania [L / min]

Biorąc pod uwagę wąskie gardło przewodu i zaworu, rzeczywistą prędkość pompowania można z grubsza oszacować na 80% teoretycznej prędkości pompowania.

2. Obliczanie czasu pompowania w zakresie średnich próżni

Obszar o wysokiej próżni i ultrawysokiej próżni odnosi się do próżni od 200 Pa do 0,2 Pa. Cząsteczki gazu w przewodach w zakresie podciśnienia środkowego znajdują się w pośrednim stanie przepływu lepkiego i przepływu cząsteczkowego, prędkości pompowania nie można oblicza się po prostu jako zakres niskiego podciśnienia lub wysokiego podciśnienia wyjaśniony w trzeciej sekcji poniżej. W normalnych warunkach czas pompowania oblicza się osobno na dwa sposoby, a następnie pobiera się wynik z większą obliczoną wartością.

Podatkowe czynniki pompujące do rozważenia:

(1) Osiągnięta próżnia

(2) Prędkość pompowania

(3) Przewodność

(4) Rzeczywista prędkość pompowania

(5) Wskaźnik emisji gazów

(6) Wskaźnik nieszczelności

Gdy komora próżniowa jest opróżniana za pomocą pompy próżniowej, ciśnienie w komorze szybko spada, ale po pewnym czasie ciśnienie zmniejsza się stopniowo i dąży do stałej wartości. Głównym powodem tego zjawiska jest deflacja powierzchniowa materiału. Jak pokazano na ryc. 1, różne obszary zmiany ciśnienia nazywa się odpowiednio pompowaniem przestrzeni i pompowaniem powierzchni. W celu dalszego zwiększenia stopnia podciśnienia, powszechnie stosowane środki zaradcze są następujące:

Ryc.1 Związek między ciśnieniem a czasem pompowania

(1) Wybierz materiały, które emitują mniej gazu na powierzchni.

(2) Zmniejszenie powierzchni materiału za pomocą elektropolerowania itp., A następnie zmniejszenie adsorpcji cząsteczek gazu.

(3) Wnęka jest wypalana w celu promowania uwalniania adsorbowanego gazu na powierzchni.

3. Obliczanie czasu pompowania w zakresie wysokiego podciśnienia i ultra-wysokiego podciśnienia

Pole wysokiej próżni i ultrawysokiej próżni odnosi się tutaj do stopnia podciśnienia poniżej 0,2 Pa. Dla pola o wysokiej próżni należy w pełni uwzględnić wypływ gazu ze ściany naczynia i przedmioty w naczyniu. Dlatego obliczanie czasu pompowania i prędkości pompowania różni się od obliczania niskiej próżni.

p (t) - podciśnienie

Se-aktualna prędkość pompowania

Wyciek typu Ql-cavity

Qg (t) - ilość gazu uwalniana w komorze

P0 - ciśnienie początkowe

Ilość uwalnianego gazu Qg (t) maleje wraz z czasem t. Na początku obliczeń, przyjmując czas pompowania, uzyskany stopień próżni uzyskuje się na podstawie ilości upuszczanego powietrza w tym czasie. Jeśli wynik obliczeń p (t) nie jest zgodny z pożądanym stopniem próżni, czas jest ponownie zakładany i ilość gazu uwalnianego zgodnie z nowym hipotetycznym czasem jest obliczana ponownie. Wielokrotnie, pozwól p (t) znajdować się w wymaganym zakresie podciśnienia.

Obliczanie czasu pompowania w obszarze wysokiej próżni jest znacznie bardziej skomplikowane niż w obszarze o niskiej próżni. Kiedy wewnętrzna powierzchnia komory próżniowej zostanie poddana czyszczeniu i wypalaniu w temperaturze 150-200 ° C, emisja tego gazu zostanie zmniejszona o około 10%. Dlatego też stopień podciśnienia osiągnięty przez tę samą pompę jest również wyższy.

Kształt i materiał komponentów w komorze próżniowej mają również duży wpływ na stopień osiąganej próżni i czas pompowania. Jeśli stosuje się materiał na bazie żywicy, stopień osiąganej próżni będzie dwa do trzech rzędów wielkości gorszy niż zwykły zrzut gazu z powierzchni metalu. W przypadku użycia śrub wewnętrznych, resztkowy gaz w części gwintowej jest uwalniany powoli wraz z czasem pompowania. Aby przyspieszyć wyładowanie gazowe części gwintowanej, przebij otwór w środku śruby lub otwórz otwór wentylacyjny po stronie gwintu (ryc.2). Dlatego im bardziej złożona struktura wewnętrzna, tym więcej czynników wpływa na próżnię.

Rys.2 Schematyczny rysunek pompowania nici.