Расчет крионасосов: правила и основные этапы

Существует множество рабочих процедур, требующих создания вакуума в определенном объеме. Когда это процесс сопровождается низкими температурами, используют крионасосы.

Требуется рассчитать их параметры и купить вакуумное оборудование на vacym.com.

Скорость откачки

Является одной из важнейших характеристик оборудования данного типа. Процесс может протекать в разных условиях, поэтому для определения показателей требуется учитывать весь их комплекс. Прежде всего определяется проводимость всех коммуникаций и состояние теплозащиты.

Скорость откачки возрастает с повышением давления. Это происходит за счет роста возможностей захвата. Соотношение давления вблизи криопанели и вдали от нее будет возрастать, достигать критических значений, в этом случае накатывание газов увеличится до скорости сотен километров в час.

В данном варианте расчета требуется определение максимальной скорости потока, чтобы узнать объем натекающего газа. Он ограничивается возможностями прохождения субстанции через щелевую диафрагму, которая соединяет емкость с высоким вакуумом.

Расчет давления

Этот параметр определяется статикой крикондесации. То есть равновесием между газовой и твердой фазой. Данный показатель зависит от термодинамических характеристик газа и температурой поверхности криопанели.

Процесс криооткачки происходит благодаря разности давления в среде и возле поверхности панели. Данный параметр особенно важен для насосов, работающих в высоком вакууме. Для устройств используемых в условиях среднего и низкого вакуума данный показатель не имеет определяющего значения.

При рассмотрении предельного давления необходимо учитывать соблюдение статического равновесия внутри оборудования. Крионасос делится тепловым экраном на две части, где режим будет существенно различаться.

При расчете следует учитывать однокомпонентную газовую среду или многокомпонентный состав, который приходится откачивать.

Вспомогательные средства

Криоконденсационные насосы являются устройствами поверхностного действия, поэтому они имеют выборочное действие в зависимости от состава откачиваемого газа. Для более полного разрежения требуются вспомогательные устройства, которые выполняют несколько функций:

1. Откачивают предварительный объем, чтобы удалить основную массу газов.
2. Создают условия для достижения показателя тройной точки.
3. Уменьшают парциальное давление и удаляют неконденсируемые субстанции.
4. При расчетах таких систем используют уравнение газового баланса.