Глава 02.2 Исследования вакуумного насоса

Исследования вакуумного насоса системы МВТУ показали, что наиболее существенные потери быстроты действия возникают вследствие подогрева и дросселирования газа при всасывании, внутренних перетеканий, а также наличия мертвого объема и перекрытий. Поэтому коэффициент откачки для инженерных расчетов можно представить в упрощенном виде:

Относительный мертвый объем е₀ цилиндра определяется как отношение суммы линейного мертвого объема, объемов ци­линдровых и перепускных каналов к объему V_r; относительный ход Е_а перепуска — из условия полного выравнивания давлений в процессе перепуска.

К внутренним перетеканиям относят (рис. 13) перетекания газа:

1) из нагнетательного патрубка в рабочие полости золотни­кового цилиндра через нагнетательные клапаны — m_кл;

2) из рабочей полости цилиндра, в которой происходит сжатие и нагнетание, в полость обратного расширения и всасывания через неплотности в кольцах поршня — m_п.п;

3) из рабочих полостей золотника во впускную полость золот­ника через неплотности в кольцах золотникового поршня— т_зол1;

4) между рабочими полостями золотника и цилиндра через неплотности в кольцах золотникового поршня и цилиндровый канал — т_{зол 2};

5) из рабочей полости цилиндра во впускную полость золот­ника через неплотности в кольцах золотникового поршня — т_зол3.

Через нагнетательные клапаны происходят перетекания газа в зо­лотниковую рабочую полость, изолированную от полости ци­линдра, поэтому они непосредст­венно не влияют на быстроту действия и не входят в Однако эти перетекания могут косвенно влиять на быстроту действия насоса, увеличивая количество газа, сжимаемого в мертвом объ­еме золотника и расширяющегося из него, т. е. повышая давление в процессах совместного сжатия, сжатия и обратного расширения в золотниковых полостях, что приводит к увеличению перетека­ний через золотниковые и порш­невые уплотнения на сторону всасывания. Кроме того, при двух­ступенчатом режиме работы перетекания через клапан повышают р_а, косвенно влияя таким образом через ₀ на коэффициент откачки. Исследования показали, что даже при больших неплот­ностях в нагнетательных клапанах влияние перетеканий через них на быстроту действия насоса при номинальном режиме работы незначительно. Однако перетекания через неплотности в клапанах влияют на предельное остаточное давление.

Потери быстроты действия от внутренних перетеканий опре­деляют перетеканиями газа в основном поршне за время обратного расширения и всасывания и перетеканиями в уплотнении золот­никовых поршней за весь цикл: