Главная > Вакуумные насосы >Как выбрать производительность насоса

Как выбрать производительность вакуумного насоса

Часто задают вопрос: У меня есть емкость объема V. Какой производительности Q должен быть вакуумный насос, чтобы откачать ее за время t? Можно подумать, что t=V/Q, однако не все так просто. В идеале (когда нет течей и источников газов и паров в емкости, трубопроводе и вакуумном насосе), объемная производительность Q вакуумного насоса постоянна и не должна зависеть от давления. При уменьшении давления масса воздуха, прокачиваемая насосом в единицу времени, уменьшается, и производительность в перерасчете на атмосферное давление уменьшается по линейному закону. Давление в откачиваемой емкости после включения насоса должно изменяться по экспоненциальному закону:

p(t)=p0*exp(-t/t0) или, что то же самое, t(p)=t0*ln(p0/p)

Здесь p0 – атмосферное давление, равное примерно 1000 мбар, t0 – характерное время откачки, равное V/Q. Если емкость (вместе с трубопроводом) имеет объем V=12 кубических метров и табличная производительность насоса Q=12 м3/мин, время t0 будет равно одной минуте. За время t0 давление в откачиваемой емкости уменьшится в е раз, то есть примерно до 370 мбар, за время 2*t0 – примерно до 150 мбар. Заметим, что для большинства пластинчато-роторных насосов это давление является предельным.

Чем меньше давление в емкости, тем большее влияние начинают оказывать течи, источники газов и паров в емкости и, самое главное, противотоки в самом насосе, зависящие от типа насоса и степени его герметизации. Экспонента дает в бесконечности давления, сколь угодно близкие к нулю, в реальности достигается некое предельное для данного насоса значение, ниже которого насос уже не тянет. На рисунке приведены идеальная (красная) и реальная (синяя) кривые зависимости производительности от давления для водокольцевого насоса ВВН1-12.

От атмосферного давления, равного 0,1 МПа, до 0,06 МПа они совпадают, при уменьшении давления начинаются отклонения и после 0,04 МПа график быстро сваливается до 0 при давлении, равном давлению насыщеного пара воды. При этом давлении вода в насосе закипает и он начинает интенсивно откачивать свою собственную рабочую жидкость.

Соответственно с уменьшением давления падает объемная производительность и растет время достижения нужного давления (если оно вообще достижимо).

Оценим время откачки упомянутой выше емкости в 12 куб. м насосом ВВН1-12 до давления 150 мбар (0,15 МПа). Из графика видно, что производительность насоса будет в начале близка к 14 м3/мин, в конце - 8 м3/мин. Тогда время откачки составит примерно от 2-х до 3-х минут.

Таким образом, время откачки при фиксированном откачиваемом объеме сильно зависит от требуемого конечного давления. Если время откачки для вас важно, то чем меньшего давления вы хотите достичь, тем больший запас по производительности вы должны брать.

Главная > Вакуумные насосы >Как выбрать производительность насоса