Как рассчитать производительность вакуумного насоса?
23.10.1210:49
Очень часто при выборе вакуумного насоса встает вопрос о его производительности, то есть, с какой скоростью он откачает газ из вакуумной камеры до необходимого уровня вакуума? Подобные вопросы возникают в тех случаях, когда технологический процесс требует получения вакуума за четко определенные временные рамки. Можно сэкономить и поставить маленький насос 20 л/ч на емкость в 2 м3; он, конечно, выполнит свою задачу (идеальный вариант: емкость абсолютно герметична), но вопрос – сколько времени придется этого ждать?
Теперь посмотрим, как рассчитать приблизительную производительность необходимого вакуумного насоса.
Эту задачу можно решить с помощью следующей формулы:
где:
t - время откачки, часы
V - объем откачиваемой емкости (герметичной), м3
S – производительность насоса, м3/ч pa – уровень начального вакуума, мбар (если качаем от атмосферы, то он равен 1013 мбар) pe – уровень необходимого вакуума в емкости, мбар F – коэффициент кривой откачки pe= от 1000 до 250 мбар F=1 pe= от 250 до 100 мбар F=1,5 pe= от 100 до 50 мбар F=1,75 pe= от 50 до 20 мбар F=2 pe= от 20 до 5 мбар F=2,5 pe= от 5 до 1 мбар F=3
Если необходимо рассчитать производительность вакуумного насоса при откачивании объема за определенное время, то путем нехитрых математических преобразований получаем:
Формула расчета времени откачки не линейна, и если у вас есть насос производительностью 20 л/ч, то это не значит, что воздух из емкости объемом 2 м3 он откачает до предельного вакуума за 100 часов.
Рассмотрим расчет производительности на конкретном примере:
Есть герметичная емкость объемом 2 м3
Есть насос с предельным вакуумом 0,5 мбар и производительностью 6 м3/ч
Необходимый вакуум – 200 мбар
За какое время этот насос достигнет необходимого вакуума имеющейся емкости?
Исходные данные:
V = 2 м3
S = 6 м3/ч pa = 1013 мбар pe = 200 мбар ост. F – 1,5
t=2/6*ln(1013/200)*1,5=0,81 часа
= 48,6 минут
Теперь рассчитаем, какой нам нужен насос для того, чтобы получить в заданном объеме необходимый вакуум не за 48,6 минут, а, например, за 10 секунд:
Исходные данные:
V = 2 м3 t = 0,0028 часа pa = 1013 мбар
pe = 200 мбар ост.
F – 1,5
S=2/0,0028*ln(1013/200)*1,5 =1738,28 м3/ч
Как мы видим, для того, чтобы создать в емкости 2 м3 остаточный вакуум в 200 мбар за 10 секунд нужен огромный насос производительностью 1700 м3/ч. В такие моменты стоит задуматься, на сколько критична такая высокая скорость откачки? Если вместо 10 секунд мы подставим в формулу 1 минуту, то необходимая производительность снижается до 298 м3/ч, а это уже снижение стоимости в 4-6 раз.
Стоит особо отметить, что данный расчет актуален для абсолютно герметичных объемов, но, тем не менее, таким образом можно рассчитать приблизительную производительность и время откачки, что бывает очень необходимо на начальном этапе реализации проекта и планировании бюджета.
Удачного вам выбора!
С уважением VacPumps.ru
При копировании данного материала активная ссылка на источник обязательна!