В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Проблема чистого вакуума и ее решение
В целом о вакууме и вакуумных системах - Особенности вакуумных систем
Оглавление
Проблема чистого вакуума и ее решение
Страница 2
Все страницы

Большая величина ОП в пусковой период связывается с тем, что при включении кипятильника разогрев его происходит не мгновенно, а в течение 10-20 минут, следовательно, некоторое время происходит истечение паров масла из сопел (особенно легколетучих фракций) с относительно малой скоростью.

Такие неорганизованные в струю пары масла идут преимущественно "вверх", не достигая стенки насоса (не конденсируясь на ней). Кроме того, во время непосредственного выхода паромасляного насоса на рабочий режим давление в системе резко падает, что вполне вероятно приводит к взрывному вскипанию масла (которое оказывается как бы перегретым для таких давлений), в результате чего брызги масла из зазора кипятильника могут вылетать в сторону откачиваемого объема.

 

Величина ОП сильно зависит от рода рабочей жидкости (вакуумного масла). Сейчас находят применение синтетические жидкости типа полисилоксанов и полиэфиров и минеральные продукты нефтепереработки.

 

Вакуумные масла имеют низкое парциальное давление порядка 10-6..10-8 Па при 20*С и соответственно малую скорость испарения.

 

Если говорить отдельно о загрязнении вакуумной среды, определяемой испарением масла со стенок, то в табл. 5.2 представлены расчетные данные зависимости скорости испарения минерального вакуумного масла от температуры.

 

Приведенные величины расчетные, а не экспериментальные, и если учитывать наличие в минеральных маслах легких фракций, особенно в маслах окисленных (после некоторого срока эксплуатации), то реальные величины скорости испарения могут существенно отличаться от приведенных в табл 5.2.

 

Таблица 5.2 Расчетная скорость испарения вакуумного масла

Температура, °С

30

20

10

-20

-100

 -190

Скорость испарения, мг/ см2*Ч)

2.10-2

4.10-3

10-3

3*10-6

6*10-17

1*10-79

 

Таким образом, испарение масла со стенок не вносит заметного вклада в ОП,исходящий из насоса, хотя в вакуумных агрегатах с азотной ловушкой ОП, проходящий через нее ("вторичный ОП"), сравним с потоком испаряющегося со стенок вакуумного масла.

 Существенным параметром рабочих жидкостей, заметно влияющим на величину первичного ОП, считается молекулярно-массовое распределение, которое особенно заметно у минеральных масел как сложной смеси различных природных продуктов и практически отсутствует у синтетических ра,чих жидкостей, которые являются монопродуктами.

Широкое молекулярно-массовое распределение минеральных масел затрудняет оптимизацию режима работы насоса, поскольку в данном случае рабочая жидкость представляет как бы смесь рабочих жидкостей с различными параметрами. Эти проблемы отсутствуют в случае применения синтетических рабочих жидкостей,что и обуславливает лучший режим работы паромасляного насоса и соответственно малые величины ОП в случае их применения.

Следует также учитывать, что параметры рабочей жидкости изменяются по мере ее эксплуатации. Так, минеральные масла достаточно легко подвергаются термоокислительным превращениям, в результате чего увеличивается доля как легких (деструкция), так и тяжелых (полимеризация) фракций, что приводит к ухудшению эксплуационных характеристик вакуумного масла.

Подобные изменения происходят и в синтетических жидкостях, но их термоокислительная стойкость значительно выше; чем у минеральных, особенно высока стойкость у кремнийорганических жидкостей (полисилоксанов).

Рабочие жидкости с относительно малым молекулярным весом дают большие значения ОП, чем рабочие жидкости с относительно большим молекулярным весом. Самый низкий ОП получается в случае использования в паромасляных насосах полифениловых эфиров.

 В то же время минимизация величины ОП не должна быть самоцелью д ряде практических задач может оказаться полезным использование относительно летучей рабочей жидкости (если даже с ней ОП относительно велик), так как ее конденсат на стенках откачиваемого объема легче удалить прогревом системы.

Отсюда можно сделать вывод, что если требуется минимум загрязнений поверхности, то ее температура должна быть относительно высокой, хотя это приведет к высоким парциальным давлениям загрязнений.

Если же требуется именно низкое парциальное давление загрязнений(паров рабочей жидкости), то температуру поверхностей откачиваемого объема необходимо поддерживать достаточно низкой. В первом случае, очевидно, потребуется относительно летучая жидкость, во втором -относительно малолетучая.

На основании усреднения результатов ряда работ отмечается, что величина ОП в диффузионных паромасляных насосах составляет 0,1...0,001% от количества пара, истекающего из сопла верхней ступени. Усредненная величина ОП в области входного сечения составляет 1.. .5 мг/(см2.ч). При этом применение маслоотражателя уменьшает величину ОП в 10... 100 раз.

На основании этих данных можно оценить величину загрязнения масляным конденсатом поверхности, расположенной на входе паромасляного насоса. Так, величина 0П 1 мг/(см2. ч) образует масляную пленку толщиной порядка 1000 А за 1 мин. Если с помощью маслоотражателя уменьшить величину ОП до 2.10-2 мг/(см2*ч), то это будет соответствовать уменьшению толщины пленки до 20 А/мин. Если эта жидкость будет осаждаться на поверхности рабочей камеры по площади,превосходящей площадь входного сечения в 20 раз, то скорость роста пленки масла будет 1 А/мин.

Отметим, что при использовании ловушек, согласно научным публикациям и рекламным проспектам, величина OП для диффузионного насоса с азотной ловушкой ("вторичного OП") будет значительно меньше - порядка 10-4... 10-6 мг/(см2*ч).



 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

   

 

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 162 гостей на сайте

Нов боков адс адаптивный

=
Рейтинг@Mail.ru