Bilans komory
Rozwiązywane jest równanie V·dp/dt = Q − S·p, więc odgazowanie, naciek i gaz procesowy wpływają zarówno na czas, jak i osiągalne ciśnienie.
Dobór układu pompowego
Kalkulator doboru pompy próżniowej
Wstępny dobór rzeczywistej prędkości pompy na podstawie komory, czasu procesu, obciążenia gazowego, przewodności połączenia i danych katalogowych.
Model inżynierski
Wybierz sposób doboru pompy
Tryb prosty szacuje obciążenie z materiału i uszczelnień. Tryb zaawansowany pozwala wprowadzić zmierzone parametry instalacji i dane katalogowe.
Kolor pomarańczowy oznacza uszczelnienie:—
Proponowany rodzaj układu—
Przyjęte przybliżenia
Oszacowana powierzchnia wewnętrzna— m²
Oszacowana długość uszczelnienia— m
Łączne obciążenie gazowe— mbar·l/s
Pompa wstępna
Minimalna prędkość katalogowa— m³/h
Przewodność połączenia przy końcu etapu— l/s
Pompa wysokopróżniowa
Minimalna prędkość katalogowa— l/s
Przewodność połączenia przy końcu etapu— l/s
Modele dostępne w handlu
Przykładowe pompy spełniające obliczone minimum
Lista jest filtrowana według prędkości katalogowej, ciśnienia końcowego i wymagań dotyczących czystości.
Pompa wstępna
Pompa wysokopróżniowa
To przykłady do wstępnego doboru, nie oferta handlowa. Przed zakupem sprawdź dokładny wariant, krzywą S(p), przyłącza, dopuszczalne ciśnienie wstępne i aktualną dostępność.
- Połączenie ogranicza przepływ bardziej niż wymagana prędkość przy komorze. Sama większa pompa nie spełni wymagania — zwiększ średnicę, skróć drogę albo dodaj drugi port.
- Długość połączenia jest mniejsza niż 10 średnic. Kalkulator zastosował korektę przewodności wejścia krótkiego króćca; dla zaworów, kolan i elementów o złożonej geometrii użyj przewodności katalogowej.
- To dobór wstępny na podstawie typowych wartości odgazowania po około godzinie pompowania. Przed zakupem należy porównać wynik z krzywą S(p) wybranej pompy; przy wysokiej próżni najlepiej zastąpić przybliżenie pomiarem wzrostu ciśnienia.
Zalecana architektura—
Bilans gazowy
Obciążenie odgazowaniem— mbar·l/s
Łączne obciążenie gazowe— mbar·l/s
Ciśnienie równowagi przy dobranej prędkości— mbar
Zalecane ciśnienie końcowe pompy— mbar
Pompa wstępna
Wymagana prędkość efektywna przy komorze— l/s
Przewodność połączenia przy końcu etapu— l/s
Minimalna prędkość katalogowa— m³/h
Reżim przepływu przy końcu etapu—
Pompa wysokopróżniowa
Wymagana prędkość efektywna przy komorze— l/s
Przewodność połączenia przy końcu etapu— l/s
Minimalna prędkość katalogowa— l/s
Reżim przepływu przy końcu etapu—
- Długość połączenia jest mniejsza niż 10 średnic. Kalkulator zastosował korektę przewodności wejścia krótkiego króćca; dla zaworów, kolan i elementów o złożonej geometrii użyj przewodności katalogowej.
- Połączenie ogranicza przepływ bardziej niż wymagana prędkość przy komorze. Sama większa pompa nie spełni wymagania — zwiększ średnicę, skróć drogę albo dodaj drugi port.
- Dla pompy wysokopróżniowej nie podano maksymalnego przepływu gazu. Prędkość pompy wstępnej sprawdzono tylko z czasu odpompowania; trzeba jeszcze zweryfikować Qmax/pfore z instrukcji pompy głównej.
- W zakresie UHV wynik zależy głównie od rzeczywistego odgazowania, permeacji, uszczelnień i procedury wygrzewania. Do projektu należy użyć zmierzonych obciążeń gazowych.
- Wynik oznacza minimalną prędkość na rzeczywistej krzywej S(p), nie tylko wartość nominalną z nazwy pompy. Sprawdź także ciśnienie końcowe, maksymalny przepływ, medium i dopuszczalne ciśnienie wstępne.
Jak liczymy
Od wymagań procesu do parametrów pomp
Model rozdziela to, co pompa musi usunąć w czasie odpompowania, od stałego obciążenia gazowego ograniczającego ciśnienie końcowe.
Przewodność
Pełne równanie Knudsena zmienia przewodność wraz z ciśnieniem i rozróżnia przepływ laminarny, przejściowy oraz molekularny.
Dwie pompy
Poniżej 10⁻³ mbar osobno dobierane są etap wstępny i pompa wysokopróżniowa, a pompa wstępna może być dodatkowo sprawdzona z maksymalnego przepływu pompy głównej.
Krzywa producenta
Wartość katalogowa jest korygowana udziałem rzeczywistej prędkości w punkcie pracy. Dzięki temu wynik można porównać z konkretnym wykresem S(p).
Podstawa techniczna
Źródła i metody producentów aparatury próżniowej
Model został oparty na zależnościach publikowanych przez Leybold, Edwards i Kurt J. Lesker. Wartości konkretnej pompy zawsze należy potwierdzić w aktualnej instrukcji producenta.
- Leybold — dobór prędkości pompy i czas odpompowania
- Leybold — przewodność i prędkość efektywna
- Edwards — dopasowanie pompy głównej i wstępnej
- Kurt J. Lesker — praktyczne modelowanie czasu odpompowania
- Leybold — typowe szybkości odgazowania materiałów
- Pfeiffer — odgazowanie powierzchni i czas odpompowania
Dobór pompy w praktyce
Najczęstsze pytania o dobór pompy próżniowej
Wynik kalkulatora jest punktem wyjścia do wyboru architektury i modeli katalogowych. Ostateczny dobór powinien uwzględniać rzeczywistą instalację oraz krzywe producenta.
Jakie dane są potrzebne do doboru pompy próżniowej?
Podstawą są objętość komory, ciśnienie początkowe i docelowe, wymagany czas odpompowania oraz średnica i długość połączenia. Dokładniejszy wynik wymaga także powierzchni, szybkości odgazowania, nacieku i obciążenia procesowego.
Dlaczego prędkość pompy jest większa od wymaganej prędkości przy komorze?
Rura, zawory, kolana i filtry ograniczają przewodność, dlatego przy komorze dostępna jest tylko część prędkości katalogowej pompy. Im węższe lub dłuższe połączenie, tym większa różnica.
Czy wynik wystarcza do zakupu konkretnej pompy?
Nie. To dobór wstępny. Przed zakupem należy sprawdzić krzywą S(p), ciśnienie końcowe, maksymalny przepływ gazu, dopuszczalne ciśnienie wstępne, przyłącza, medium procesowe i zgodność materiałową.
Kiedy potrzebny jest układ dwustopniowy?
Dla wysokiej i ultrawysokiej próżni pompa główna, np. turbomolekularna, wymaga pompy wstępnej. Kalkulator rozdziela wtedy odpompowanie z ciśnienia atmosferycznego i etap wysokopróżniowy.