echipamente de vid, linii directoare pentru punerea în aplicare a activității elevilor privind „Calculul vidului
instrucţiuni metodice
Aceste linii directoare fac parte din întreținerea metodică a disciplinei an „Vacuum Technology“ studiu patrulea elev majoring 210 107 - inginerie electronică.
Curs de lucru este estimat compensat introdus în student gradebook.
pentru munca curs
„CALCULUL SISTEMULUI VID“
Scopul calculului se bazează pe sarcina de a:
- în mod rezonabil selectați mijloace de pompare (pompa de vid) pentru a furniza parametri prestabiliți gaz rarefiată (sau abur) mediu în camera de lucru;
- cartografia unitatea de vid în legenda conform GOST 2.796-81 și GOST 2.797-81;
- calculează timpul pentru a ajunge la un vid predeterminat și trage un grafic care ilustrează dependența de timp a parametrilor procesului de pompare.
Echipament tehnologic vacuum destinat prelucrării (pompare, recoacere, degazare, aplicarea straturilor subțiri și t. D.) fabricație o formă și mărime predeterminată și fabricate din anumite materiale. Prin urmare, referirea la hârtia termenul conține următoarele intrări:
- Descrierea mecanismului de lucru (sau de prelucrare) a camerei, cu indicarea dimensiunilor sale, forma, materiale de construcție, principalele componente și piese;
- Descriere articole (obiecte prelucrate) indicând mărimea, forma, materialul, numărul de produse prelucrate simultan;
- informații despre timpul în vid de prelucrare: temperatura de încălzire (sau recoacere) și durata acesteia, camera de lucru a pompei la o presiune predeterminată (așa-numitul „tehnologic“ vid), mediu de gaz sub presiune rarefiată în timpul procesului sau la momentul închiderii (așa-numitul vid „de lucru“) la o cerințele de calitate în vid, și așa mai departe. d.
Principalele etape de calcul
Ghidat sarcină, este recomandabil să se efectueze calculul unui sistem de vid în secvența următoare.
1. Determinarea fluxului total de gaz.
2. Selectarea mijloacelor prin pompare (pompa de vid sau agregate) și determinarea compatibilității muncii lor.
Unitate de vacuum 3. Cartarea în legendă.
4. Determinarea dimensiunilor structurale ale conductelor de conectare, fitinguri și conductivitățile lor. Calculul vitezei efective de acțiune selectate pompe de vid.
5. Calcularea caracteristicilor temporale ale procesului de pompare, inclusiv perioadele de pompare inițiale și de bază (tehnologice) și construind o dependență grafică.
1. Determinarea eliberării totale a gazelor
De pornire (și cel mai responsabil) calculul etapă de vid este de a determina curentul de încărcare cu gaz sau gaz, care este format în volumul camerei de lucru. De obicei, debitul de gaz calculat nu este determinat deloc, iar la momentul ajungerii la un vid de funcționare predeterminată.
În general, debitul de gaz detectat de către pompa de vid în timpul de pompare a camerei de lucru are o multitudine de componente: degazarea materialelor structurale. care se face din camera de lucru, degazarea nodurilor și elementelor. dispuse în camera, de exemplu, mișcarea dispozitivului sau de rotație a produselor, surselor de radiații, și așa mai departe. g. emisii de gaze din elementele de fisiune căldură (spirale, benzi, tuburi cu pereți subțiri), scurgerea aerului atmosferic prin scurgeri la demontabile sudate, articulațiile sudate și, desigur, așa-numitul. tehnologic de evacuare a gazelor. datorită efectului termic intens asupra produsului în timpul tratamentului cu vid.
Pentru acest calcul vidul va presupune că debitul de gaz pompat de pompa de vid, la un regim staționar (starea de echilibru), are trei componente
Q = Okonst. + Qtehnol. + Qnat.
în cazul în care Okonst. - debitul de gaz cauzate de desorbție de suprafață a materialelor de construcție utilizate pentru fabricarea camerelor de lucru;
Qnat. - debitul de gaz cauzate de fluxul de aer prin prin micro-defectelor de sudură și lipire articulațiilor, precum și prin scurgeri în articulații demontabile;
Otehnol. - procesarea gazarea cauzată în principal prin difuzia gazelor la temperaturi ridicate. dizolvat în produsul în vrac.
Degazarea materialelor de construcție are loc, așa cum sa menționat deja, prin procedeul de gaz desorbție de suprafață a avut loc pe suprafețele interioare ale camerei de procesare și suprafețele sculelor și dispozitivelor, se transformă într-o cameră de vid (de exemplu, intrările de mișcare, mecanisme de deplasare, ecrane, evaporare sau radiații surse și t. d.). Fluxul de degajare a gazului din pereții camerei de lucru pot fi găsite prin formula
Qkonstr. = Qdes. × Apov.
în cazul în care qdes. - debitul de gaz specific de desorbit cu o suprafață unitară a materialului la temperatura camerei, m3Pa / s m2;
Apov. - suprafață a pereților și dispozitive „cu care se confruntă“ în cavitatea de vid, m2 cameră.
Pentru calcule, vă recomandăm să folosiți valori qdes tabulare. pentru diferite materiale sunt enumerate în 1,2 aplicații.
Scurgerea aerului atmosferic în volumul camerei de lucru are loc pliabil, sudură, îmbinărilor sudate, care, în unele cazuri, nu pot asigura o etanșare completă. Amploarea scurgerilor de aer potențial în camera de lucru definită ca
Qnat. = Kver. × m × Qtech.
în cazul în care Kver. - probabilitatea prezenței unei scurgeri (prin microdefect);
m - numărul de conexiuni (suduri cu flanșă, la fața locului de lipit.);
. Qtech × - cel mai mic curent de gaz înregistrat printr-un dispozitiv special (detector de scurgeri); (Qtech. = 1 x 10-8 Pa m3 / s).
În acest calcul valoarea Qnat. Presupunem constantă și egală cu valoarea de Pa 10-07 mai m3 / s.
Evoluția gazului de proces, datorită tipului de obiect care urmează să fie prelucrate și metoda procesului. In multe cazuri, tehnologia dispozitivelor electronice de fabricație furnizează recoacerea degazare temeinică sau părți ale unităților întregi, la temperaturi ridicate, în condiții de vid. Un alt exemplu ar putea fi procesul de aplicare a acoperirilor subțiri prin evaporare termică sau pulverizare ion-plasmă. În ambele cazuri, gazeificarea produselor sunt la temperaturi ridicate, se produce datorită difuziei gazului dizolvat în materialele vrac.
Dacă degazarea din materiale care sunt la temperaturi ridicate, apare ca un curent de gaz cu o suprafață unitară a materialului, procesul de generare a gazului este determinat prin formula
Qtehnol. = Qdif. × Aizd.
în cazul în care qdif. - debitul de gaz specific de material la proces dat, Pa m3 / s m2;
Aizd. - produse din zona de suprafață m2.
Valorile Qdif. pentru diverse materiale și temperaturile sunt prezentate în anexa 3.
În unele cazuri, datele din literatura de referință privind evoluția gazului din materiale reprezentate ca cantitatea de gaz F1 eliberat pe unitatea de masă de material, la o temperatură ridicată fixă. În acest caz, procesul de gazarea este definit ca
unde F1 - cantitatea specifică de gaz eliberat din materiale la temperaturi ridicate, Pa m3 / kg (a se vedea apendicele 4).
G - masa de produs care sunt prelucrate în condiții de vid, kg;
# 937; - neuniformitate proces gazarea în coeficientul de timp (1,5 - 3);
t - durata procesului de tratare în vid, la o temperatură predeterminată ridicată la.
Dacă în timpul procesului de topire a materialului (sau evaporare), toate însoțite de eliberarea gazului dizolvat în materialul în vrac, pentru a determina procesul de evacuare a gazelor trebuie să cunoască cantitatea totală de gaz. eliberat din material.
în cazul în care F1poln. „Valoarea totală a gazelor eliberate din materialele din topirea (sau evaporare), Pa m 3 / kg (a se vedea apendicele 5);
G - se topesc în greutate (sau masa de material, pentru vaporizarea timpul estimat) kg;
t - timpul de topire (sau vaporizarea), p.
Notă. În timpul funcționării, cu datele de referință prezentate în literatura de specialitate. este recomandabil să se stabilească cele mai înalte valori ale degazarea de materiale dacă specificați un interval de valori.
2. Unități de vid Alegerea pompelor de vid sau
Selectarea pompe de vid înalt (vid înalt sau unități) se efectuează în timpul modului de pompare constantă. care se caracterizează prin fluxul de gaz fixat la o presiune de lucru dată. Sub pompare de echilibru este modul de egalitate
unde Sq = Q / Rwork. - viteza de degazarea, adică volumul de gaz degajat pe unitatea de timp de pe toate suprafețele cu care se confruntă în camera de vid;
Rwork. - presiunea de lucru (a se vedea punctul 2 regimuri de tratament.);
Sp - viteza (rata de pompare) al pompei de vid la o presiune Rwork.
Pomparea Sp viteza poate fi determinată din relația
în care SH - pompa de viteză maximă (pașaport) valoarea de pompare de mare vid (unitate) m3 / s (l / s);
Rpred.- limita (min) Presiune gaz menținută în secțiunea transversală a sistemului de admisie a pompei de vid, Pa;
Rwork. - vid de operare definit de condiții de proces (a se vedea revendicarea 2 modul de procesare).
Asimilarea Valoarea Sp și Sq găsi performanțele sau valoarea de proiectare a vitezei de pompare a pompei de vid înaintat
Selectăm pompa de vid înalt sau unitate, astfel încât
SH (Agr.)> SH (calc.)
Selecție de brand / v pompă (unitate) determinată de condițiile de referință și ținând cont de următorii factori, care includ:
- Viteza (rata de pompare) a pompei de vid;
- înseamnă limita selectat vacuum sau limita vidul creat de pompare;
- lucru interval de presiuni în care viteza I unitate de pompare / sau pașaportul corespunde valorii;
- selectivitate, adică viteză diferită de pompare pentru anumite gaze ..;
- probabilitatea de interacțiune a organelor de lucru (sau fluide utilizate în pompe de lucru) cu fluide de proces agresive;
- impactul câmpurilor electrice și magnetice, vibrații mecanice și așa mai departe. d.
Prin date de referință (a se vedea apendicele 4-8) sau selectați o unitate de pompă de vid, preferând mijloace de pompare agregate. și sub formă de tabel pentru a prezenta principalele lor caracteristici.
Caracteristici ale unității de vid
Selecție pompare mijloace pentru crearea unui pre-vid (presiune rula in / pompa) se efectuează după cum urmează.
1 (de exemplu, turbo), operație care necesită un vid constant Dacă unitatea (sau, în general, în sistemul de vid) se aplică cu vid înalt tip de debit al pompei. aceasta trebuie să îndeplinească condiția mijloacelor de pompare de performanță egală, care este după cum urmează: la puterea maximă a anterioară (vacuum de obicei ridicat) pompa apoi furnizează la presiunea de evacuare conductă este mai mică sau egală cu cea mai mare presiunea de ieșire (start)
unde SB / B h - viteza de pașaport I / pompa implicată în ansamblul;
Pmax - valoarea maximă a intervalului de presiune de lucru, în care un pașaport este stocat de pompare valoare de viteză;
Sf / a n - viteza pompei de vid anterior;
Rnaib. Voi. - presiunea maximă de evacuare.
Alegerea unei pompe de pre-vacuum se bazează pe condiția
Notă. Toate valorile S și P utilizate în formula anterioară sunt date plăcuța pompe de vid corespunzătoare.
2. Dacă un vid ridicat unitate de pompare de acțiune activate la suprafață (de exemplu, pompă magnitorazryadny) necesitând pentru vid preliminar de începere, apoi ca mijlocul de pompare pot fi angajate alternativ cryosorption și pompe mecanice.
În primul rând, camera de procesare este pompat volum de acțiune (de exemplu, pompa de deplasare mecanică) la o presiune - 100 Pa. Presupunând că timpul de evacuare a camerei de lucru în 3-5 minute, se obține o valoare calculată a vitezei pompei volumetrice
Selectăm marca pompei de vid de la pompe volumetrice Tabelul de performanță (pompă de exemplu mecanică). Apoi, camera de procesare este evacuată pompa de adsorbție pentru a începe o presiune, care este caracteristică acțiunea suprafeței pompei de pe plăcuța indicatoare de vid înalt. Având în vedere că parametrul principal de operare al pompei de adsorbție este pompat un volum de aer. selectați tipul de pompă, pe baza raportului
în cazul în care VNAs. - valoarea calculată a cantității de aer pompat la o presiune
1 Pa;
Vkam. - volumul camerei de lucru (a se vedea condițiile de referință);
P1 - cea mai mică valoare a intervalului de presiune în care gazul se realizează regim de curgere vâscoasă.
Alegerea pompei de timbru, înainte de adsorbție în vid, astfel încât
În formă de tabel caracteristicile de bază reprezintă selectate pompa de adsorbție
Pompe Caracteristici adsorbție (unități)