ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЫ
Вакуумные системы сложны тем, что требуют точного выбора их характеристик в соответствии с задачей, для которой эти системы предназначены. При проектировании вакуумной системы учитывается большое количество параметров составляющих систему элементов, откачиваемых сред и условий эксплуатации.
Расчет вакуумной системы подразумевает определение ее конструкции, выбор составляющих систему элементов, расчет параметров и подбор вакуумных насосов и средств измерения вакуумного давления, определение эксплуатационных параметров системы: предельного остаточного и рабочего давления, динамики откачки, а также надежности, долговечности и, наконец, стоимости и эксплуатационных расходов.
Расчет любой вакуумной системы начинается с постановки задачи. Проектировщику необходимо получить ответы на вопросы:
Для чего будет использоваться система?
Какие требования предъявляются к системе: какими должны быть предельное остаточное и рабочее давление, время откачки, состав атмосферы вакуумной камеры и другие ее характеристики?
Каковы параметры технологического или исследовательского процесса, для которого создается вакуумная система: температура, давление, длительность процесса, состав откачиваемой атмосферы, использование технологических газов и т.д.
В каких условиях будет эксплуатироваться система: температура и влажность, наличие магнитных и электрических полей, ионизирующей радиации, взрывоопасных сред и т.д.?
При проектировании вакуумных систем обязательно учитываются:
задачи, решаемые вакуумной системой;
состав откачиваемой атмосферы;
свойства материалов, из которых изготовлены детали вакуумной системы;
предполагаемые течи и газовыделение в системе;
параметры окружающей среды;
и многие другие параметры.
Существует 3 основных подхода к проектированию вакуумных систем. Относительно простые системы проектируют исходя из стационарных уравнений молекулярно-кинетической теории газов. В расчетах более сложных систем с распределенной газовой нагрузкой используются интегро-дифференциальные уравнения гидрогазодинамики, теория сорбционных и десорбционных явлений, а также методы математического компьютерного моделирования (метод конечных элементов, методы Монте-Карло). Системный подход к расчету и проектированию вакуумных систем изложен в работах советских и российских ученых-вакуумщиков Г.Л. Саксаганского[1][2], Л.Н. Розанова[3] , С.Б. Нестерова и других[4][5][6].
Создавая проект вакуумной системы, разработчик
составляет принципиальную схему системы;
рассчитывает необходимые параметры системы и составляющих ее компонентов;
выбирает конструкционные материалы, виды соединений, типы и параметры насосов, датчиков, ловушек и других составляющих вакуумной системы;
подбирает по каталогам производителей доступные готовые компоненты (насосы, датчики, клапаны и затворы, фитинги, ловушки и т.д.);
проектирует нестандартные компоненты, такие как вакуумные камеры, коллекторы и др. и выбирает изготовителей этих компонентов;
определяет порядок сборки, запуска и тестирования системы, а также порядок эксплуатации и технического обслуживания.
Разработчики вакуумной системы работают в тесном взаимодействии со специалистами в области автоматики, электроники и вычислительной техники, создающими систему управления вакуумной установкой, с инженерами-технологами, отвечающими за технологический процесс, а также с поставщиками компонентов и изготовителями нестандартных узлов вакуумной системы.
Цель нашей компании – максимально упростить работу проектировщиков и изготовителей вакуумных систем.
На нашем сайте (https://eastvacuum.ru ) представлены все виды компонентов и комплектующих изделий для вакуумных систем от различных производителей с подробными описаниями и характеристиками. Предлагается широкий выбор насосов, вакуумметров и вакуумных датчиков, клапанов и затворов, фитингов и других компонентов вакуумных систем. На складе в Санкт-Петербурге поддерживается запас наиболее востребованных изделий. А если Вы затрудняетесь в выборе, отдел технической поддержки (https://eastvacuum.ru/support ) поможет подобрать оборудование, наиболее подходящее под Ваши задачи.
Партнеры нашей компании изготовят вакуумные камеры и другие нестандартные компоненты по чертежам заказчика. Обратитесь в наш отдел продаж (https://eastvacuum.ru/contacts ), и мы подберем для Вас наиболее надежного исполнителя, организуем изготовление и доставку нестандартных изделий.
Наши специалисты помогут в проектировании и выборе системных решений, поддержат монтаж, ввод в эксплуатацию и отладку вакуумного оборудования. А в случае неполадок в действующем оборудовании — проведут аудит системы, выявят неисправности, найдут течи в системе и подберут запасные части на замену вышедшим из строя или изношенным компонентам. И что важно — от надежных поставщиков из дружественных стран. А компания поставит необходимые компоненты и детали в короткие сроки и по конкурентоспособным ценам.
Рекомендуемая литература по расчету и проектированию вакуумных систем
Г.Л. Саксаганский Молекулярные потоки в сложных вакуумных структурах. - М. : Атомиздат, 1980. – 216 с. (https://www.niivt.ru/index.php/elektronnaya-biblioteka )
Нестеров С. Б., Андросов А. В., Бурмистров А.В. Методы расчет сложных вакуумных систем. – М., Техносфера, 2012. (https://www.niivt.ru/index.php/component/content/category/9-obuchenie-i-isledovaniya)
Нестеров С. Б., Васильев Ю. К., Андросов А. В., Методы расчета вакуумных систем. – М.: Изд-во МЭИ, 2004. (https://studizba.com/show/399631-1-nesterov-vacuum.html).
Иванов В.И. Вакуумная техника: Учеб. пособие. СПб.: Университет ИТМО, 2016. (https://books.ifmo.ru/file/pdf/1952.pdf)
