МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(МГС)
INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION
(ISC)
ГОСТ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
32974-
2014
(ISO 21360-2:2012)
Вакуумная технология
СТАНДАРТНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ
Часть 2
Вакуумные насосы объемного действия
(ISO 21360-2:2012, MOD)
Издание официальное
Москва
Стенда ртинформ 2015
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стан* дартизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Вакууммаш» (ОАО «Вакууммаш») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом постакдартиэации МТК249 «Вакуумная техника»
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 20 октября 2014 г. № 71-П)
За принятие проголосовали:
|
Краткое наименование страны по МК <ИСО 3100) 004—97 |
Код страны по МК (ИСО 3100) 004-97 |
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
|
Армения |
AM |
Минэкономики Республики Армения |
|
Беларусь |
BY |
Госстандарт Республики Беларусь |
|
Киргизия |
KG |
Кыргызстандарт |
|
Россия |
RU |
Росствндарт |
|
Таджикистан |
TJ |
Таджикстандарт |
4 Приказом Федерального агентства ло техническому регулированию и метрологии от 27 мая 2015 г. No 449-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32974—2014 (ISO 21360-2:2012) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2015 г.
5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ISO 21360-2:2012 Vacuum technology — Standard methods for measuring vacuum-pump performance — Part 2: Positive displacement vacuum pumps (Вакуумная технология. Стандартные методы измерения характеристик вакуумных насосов. Часть 2. Вакуумные насосы объемного действия), путем внесения дополнительных положений, что обусловлено необходимостью учета потребностей национальной экономики и особенностей российской национальной стандартизации.
Дополнительные положения и требования, а также сноски, включенные в текст настоящего стандарта для учета потребностей национальной экономики и особенностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом.
Международный стандарт разработан техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 112 «Вакуумная техника» международной организации по стандартизации (ISO).
Перевод с английского языка (еп).
Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, имеются во ФГУП «Стакдартинформ».
Степень соответствия — модифицированная (MOD)
6 8ВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информацией-ном указателе «Национальные стандарты» (по состоянию на 1 января текущего года), а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
© Стандартинформ. 2015
8 Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
in
Содержание
Приложение ДА (рекомендуемое) Сравнение структуры международного стандарта со структурой
Введение
Настоящий стандарт содержит требования и информацию по методам измерения технических характеристик вакуумных насосов объемного действия. Настоящий стандарт дополняет [1), в котором приведены общие положения по измерению характеристик вакуумных насосов.
Приведенные в этом документе методы широко применяются в существующих международных стандартах. Цель настоящего стандарта — объединить соответствующие методы измерения технических характеристик вакуумных насосов объемного действия. Настоящий стандарт является приоритетным в случае возникновения противоречий с[1}.
Целью настоящего стандарта является установление минимальных требований к поставщи-ку/изготовителю. которые должны соблюдаться им для заявления о соответствии настоящему стандарту.
Международный стандарт ISO 21360 состоит из следующих частей под общим наименованием «Вакуумная технология. Стандартные методы измерения характеристик вакуумных насосов»:
• Часть 1. Общие положения;
– Часть 2. Вакуумные насосы объемного действия.
Пользователи настоящего стандарта должны учитывать, что помимо требований, предусмотренных настоящим стандартом, для индивидуальных случаев применения могут потребоваться дополнительные требования. Настоящий стандарт не запрещает поставщику/изготовителю предлагать, а польэовэтелю/эаказчику использовать альтернативное оборудование или инженерные решения. Это может в частности быть применимо к инновационным и разрабатываемым технологиям. Если предлагаются альтернативные технологии, то лоставщик/изготовитель несут ответственность за указание любых отклонений от требований данного стандарта и сообщение подробностей.
8 настоящий стандарт внесено следующее редакционное изменение: введен раздел 5 «Требования безопасности», изменение выделено курсивом.
ГОСТ 32974—2014 (ISO 21360-2:2012)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Вакуумная технология
СТАНДАРТНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ
Часть 2
Вакуумные насосы объемного действия
Vacuum technology. Standard methods (or measuring vacuum-pump performance.
Part 2. Positive displacement vacuum pumps
Дата введения — 2015—09—01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на механические еахуумные насосы объемного дейстеия (далее — насосы,).
Стандарт устанавливает требования к методикам измерений быстроты действия, базового давления. наибольшего давления паров воды, потребляемой мощности и минимальной температуры запуска насосов объемного действия, которые осуществляют выхлоп газа при атмосферном давлении, с предельным давлением обычно менее 10 кПа.
8 настоящем стандарте необходимо использовать определения быстроты действия и базового давления, приведенные е [1].
Настоящий стандарт также применяется при проведении испытаний других типов насосов, выпускающих газ при атмосферном давлении.
2 Термины и определения
8 настоящем стандарте применены термины по [1), а также следующие термины с соответствующими определениями:
2.1 газобалластное устройство (gas ballast device): Устройство напуска газа или воздуха в рабочий объем насоса.
2.2 наибольшее давление паров воды д, 0 (water vapour tolerance): Максимальное давление водяных паров, проходящих через насос без образования конденсата.
Примечание — 8 случае отсутствия проблем с конденсацией водяных паров, например, при использовании установки для разделения масле и воды, мвксимальное давление водяных паров является допустимым.
2.3 производительность по водяным парам (water vapour capacity): Количество воды, которое может проходить через насос без образования конденсата за единицу времени.
2.4 рабочий объем (swept votume): Объем газа, проходящий через насос за один цикл.
2.5 давление насыщенных паров pt (saturation vapour pressure): Давление, создаваемое паром чистого химического вещества, находящегося в равновесном состоянии с конденсированной фазой (жидкой или твердой, или в обеих) в закрытой системе.
Примечание — Для каждого вещества давление насыщенных паров зависит от температуры.
Издание официальное
2.6 температура насыщенного водяного пара (water vapour saturation temperature): Температура. соответствующая давлению насыщенных водяных паров.
2.7 энергия сжатия (compression energy): Энергия, необходимая для сжатия объема газа.
3 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие условные обозначения: а — коэффициент повышения давления при открытии выпускного клапана
<pHj0 — относительная влажность воздуха. %
к — показатель адиабаты
L — энергия молярного испарения. Дж/моль
Р0 — потребляемая мощность насоса при предельном остаточном давлении с указанной частотой вращения. Вт
Ров — потребляемая мощность насоса при предельном остаточном давлении с указанной частотой вращения с максимально открытым газобалластным устройством. Вт Ртля — максимальная потребляемая мощность насоса с указанной частотой вращения. Вт р0 — атмосферное давление. Па
р2 — парциальное давление воздуха в выхлопном газе. Па
рл — парциальное давление водяного пара в атмосферном воздухе, Па
рв — парциальное давление воздуха в атмосфере. Па
д, 0 — наибольшее давление паров воды. Па
р/ — давление насыщенного водяного пара. Па
рТ — давление насыщенного водяного пара при температуре 70, Па
qу — быстрота действия насоса. м3/с
Рув — расход воздуха через гаэобалластное устройство, м*/с
R — универсальная газовая постоянная: R-8,3143, Дж/(моль К)
70 — температура, соответствующая . К
7, — температура окружающей среды. ®С
Т2 — температура выхлопных газов насоса. °С
720 — температура выхлопных газов при нулевой производительности. К
Т2<г — скорректированное значение температуры выхлопных газов насоса, К
T2i — температура насыщенных выхлопных газов, зависящая от давления на входе р,. К
V2 — объем сжимаемого газа, м3
1′в — рабочий объем газобалластного устройства. мэ
Vtw — рабочий объем, mj
Waa — энергия адиабатического сжатия. Дж
IVM_H 0 —энергияадиабатическогосжатиядляводяныхларов.Дж
Wa4a г — энвргияадиабатическогосжатиядлявоздуха.Дж
Wet — поправочный коэффициент для температуры выхлопных газов насоса.
4 Методы испытаний
4.1 Измерение быстроты действия
4.1.1 Методика проведения измерений
Методики проведения измерений быстроты действия насоса приведены в Д/, подразделы 5.1 и 5.3. Для измерения быстроты действия должны применяться методика постоянного потока или методика постоянного объема. Если не указаны иные, то следует использовать указания и экспериментальные установки, приведенные б[1).
4.1.2 Методика постоянного потока
Стандартной методикой является методика постоянного потока. Она может быть использована для всех насосов, на которые распространяется настоящая часть стандарта.
Для роторных насосов плунжерного типа и пластинчато-статорных вакуумных насосов объем измерительной камеры должен быть не менее 2Vim, где Via — рабочий объем.
Для других типов вакуумных насосов объем измерительной камеры должен быть не менее 5^. Тип измерительной камеры должен соответствовать (1J.
Если диаметр входного фланца DH менее внутреннего диаметра D измерительной камеры для вакуумных насосов объемного действия, то переход к входному фланцу насоса производится с помощью конического переходника на 45*. как показано на рисунке 1 (1).
4.1.3 Методика постоянного объема
Методика постоянного объема подходит для насосов малой производительности (например, до 0,01 м/с), так как требуется большая измерительная камера. Объем измерительной камеры должен быть более, чем предполагаемая максимальная быстрота действия. м/с. умноженная на 120 с.
4.1.4 Рабочие условия
Подсоединяют насос к экспериментальной установке и запускают его. Перед началом измерений насос должен проработать до достижения им обычной рабочей температуры. Частота вращения не дол* жна отличаться от номинальной более чем на ±3 %.
Если испытуемый насос использует газобалластное устройство, то быстрота действия должна измеряться сначала без. а затем с гээобалластным устройством.
Температура окружающей среды — в соответствии с[1).
4.2 Измерение базового давления
Измерение базового давления приведено в [1), подраздел 5.4. Измерение осуществляется на экс* пери ментальной установке, указанной в [1). раздел 5. Измерение сначала проводится без. а потом — с гээобалластным устройством. Измерения можно проводить в любой последовательности, если это не оказывает влияния на результат измерений.
4.3 Измерение наибольшего давления паров воды
Наибольшее давление паров воды определяется как максимальное давление чистых водяных паров на входе в насос. Существует несколько методик измерения наибольшего давления паров воды (Па). Пример методики измерения наибольшего давления паров воды приведен в приложении А.
Также существует несколько методик измерений производительности по водяным парам (кг/с). Пример преобразования значения наибольшего давления ларов воды в значение производительности по водяным ларам указан в [2) (стр. 331).
См. также [2] (стр. 329—333) и [3] (стр. 60).
4.4 Измерение потребляемой мощности
4.4.1 Общие положения
Потребление мощности насосом зависит от значения впускного давления и изменяется при использовании газобалластного устройства. Потребляемая мощность должна измеряться при следую* щих условиях: при измерении предельного давления насоса с газобалластным устройством и без него, и при максимальной потребляемой мощности на соответствующем впускном давлении. Максимальная потребляемая мощность достигается тогда, когда насос работает при максимальной необходимой электрической мощности.
Примечание — Существует ряд насосов, которые не могут постоянно работать при максимальной потребляемой мощности
4.4.2 Условия измерения
Частота вращения должна находиться в диапазоне, устанавливаемом производителем. Если нет ограничений, то она не должна отклоняться от указанной частоты вращения более чем на 13 %.
4.4.3 Порядок измерений
Устанавливают устройство измерения потребляемой электрической мощности между источником питания и насосом. Измеряют реальную потребляемую мощность с использованием этого устройства. Если наоос имеет электронный источник литания, то допускается установка частотных фильтров.
Сначала насос, заполненный рабочей жидкостью, указанной производителем, должен работать в течение 1 ч. как с закрытым впускным клапаном, так и с закрытым клапаном гаэобалластного устройства. Измерение потребляемой мощности проводят три раза в течение 15 мин. Потребляемая мощность для базового давления Р0 является среднеарифметическим от этих трех значений.
После того как насос достиг состояния температурного равновесия, измеряют потребляемую мощность при базовом давлении для указанного диапазона непрерывной работы с газобалластным устройством Рде при открытом клапане газобалластного устройства. Измерение потребляемой мощности проводят три раза в течение 15 мин. Потребляемая мощность для базового давления с открытым клапаном гаэобалластного устройства Ров является среднеарифметическим от этих трех значений.
После этого насос должен работать в течение периода, указанного производителем. Затем измеряют максимальную потребляемую мощность в типичных рабочих режимах и при разной частоте вращения, включая режим максимальной потребляемой мощности. Измеряют потребляемуюмощностътри раза в течение 15 мин. Максимальная потребляемая мощность Ртлл является максимальной от этих трех измерений. Если указывается диапазон давлений, измеряют Рюаж. в указанном диапазоне.
Значение тока следует измерять так же. как и потребляемую мощность.
4.5 Минимальная температура запуска
Минимальная температура запуска — это температура, при которой двигатель запускает насос при атмосферном давлении на входе. Охлаждают вакуумный насос, заполненный рабочей жидкостью, указанной производителем, до самой низкой температуры запуска, указанной производителем. Если минимальная температура запуска не указана, охлаждают до температуры 12 *С. Перед началом запуска измеряют температуру насоса. Если используется какое-либо электронное оборудование, подключенное к насосу, то следует удостовериться, что на его компонентах не конденсируется влага.
Затем запускают насос, он должен набрать 80 % своей номинальной частоты вращения в течение 10 мин.
Для насосов, запуск которых осуществляется под вакуумом на входе насоса, температура запуска должна быть не более 18 ®С.
4.6 Погрешности измерения
Погрешности измерения определяются в соответствии с(1).
5 Требования безопасности
При проведении измерений необходимо соблюдать предъявляемые к вакуумным насосам требования безопасности, которые изложены в {4].
Измерение наибольшего давлений паров воды
А.1 Измерение наибольшего давления паров воды
А.1.1 Общие положений
В случае, когда пары, а особенности — водяные, проходят через вакуумный насос, они могут конденсироваться внутри него до того момента, когда выпускной клапан откроется и выпустит их в атмосферу. Конденсат смешивается с рабочей жидкостью внутри насоса и повторно испаряется в процессе всасывания насоса. Это приводит к возрастанию базового давления насоса и может вызвать коррозию. Для того, чтобы избежать появления конденсате, воздух или иной некондвнсирующийся газ подается в насос через особый канал в гаэобаллвстном устройстве, который может закрываться клапаном.
Откачка насосом водяных пврое может привести к увеличению потребляемой мощности и повышению температуры некоторых типов насосов, что ведет к возрастанию давления насыщенных паров, которое определяет значение наибольшего давления паров воды.
Использование водяных паров для измерений — ото прямой метод, который может привести к незаметной конденсации воды внутри насоса. Поэтому в настоящем стандарте для насосов с масляным уплотнением вместо водяных пвров используется сухой воздух. Повышение температуры насоса вызвано использованием эквивалентного расхода воздуха для определения температуры выхлопных газов нвсоса. Температура выхлопных газов насоса измеряется в зависимости от значения давления не входе рг Разница мощностей, необходимых для сжатия трехатомных молекул воды и двухатомных молекул воздуха, вызывает необходимость коррекции повышения температуры, вызванной наличием воздуха.
А.1.2 Установкадля испытаний
См. рисунки А.1 и А.2.
1 — измерительная камера (относится к режиму испытания методикой постоянного потока по ft} пункт S.T.2); 2 — расходомер (измерение расхода воздуха передаваемого через гаэобапластное устройство: в (рв * р#)}; 3 — испытуемый насос. 4 — клапан напуска газа. S — тигрометр (для измерения относительной влажности Фдо): в — вакуумметр (для измерения впускного давления Д|): 7 — термометр для измерения температуры выхлопных газов насоса: 8 — манометр ала измерения выпускного давления. 9 —• манометр для измерения атмосферною давления
Рисунок А.1 — Схеме установки для измерения наибольшего давления леров воды
S
Г — точка измерения температуры Т^, 2 — вакуумметр для измерения давления на выходе из насоса;
D — внутренний диаметр трубы; а — от Одо 0.50
Рисунок А.2 — Угловой патрубок для измерения температуры и давления на выходе и» насоса (пример)
А.1.3 Определение наибольшего давления паров воды Формула для определения наибольшего давления паров воды
*Чо
я ЗивРв
р.пч— и-
£.
Ре « Ро – Р,
« Рд А»
Р.
(A.I)
Подстановка коэффициентов 1 ♦ (р^ре) и ир0/рв равных 1. приводит к широко используемой формуле (А.2)
(А.2)
– ш РувРв Р» *Р« ^>0 <?„ «Ро-Р,
Для получения большей точности формула (А.1) используется следующим образом;
Значения «jyg. qv. а.р0, рв и рл могут измеряться непосредственно, в отличие от значения давления насыщенных водяных паров ру Так как вместо водяных паров используется воздух, то температуру выхлопных газов насоса Г2 измеряют при различных значениях давления на входе р,. 8 течение того времени, пока в насосе происходит сжатие, теплообмен с окружающей средой не происходит. Это означает, что сжатие является адиабатическим. Разные показатели вдиабвты к для воздуха и водяных паров обуславливают то. что потребляемая мощность, необходимая для сжатия, будет разной. Формула (А.З) для энергии адиабатического сжатия (см. (2|, стр. 249):
W
(А.З)
Повышение температуры выхлопных газов насоса происходит пропорционально потребляемой мощности, необходимой для сжатия, и отличается для воздуха и водяного пара, в результате значение измеренной температуры выхлопных газов насоса Г2 следует скорректировать с использованием коэффициента H o^ada-
Соотношение между давлением насыщенных водяных паров р4 и его соответствующей температуры T3t определяют по формуле (А.4)
где L — энергия молярного испарения:
R — универсальная газовая постоянная:
Т0.рт — два значения изуравнениядля водяных паров.см. приложение В (например. Г0*323Кирг «12.24 кПа) ^Значение Г0 следует выбирать близким кдиалазону температур насоса.
В формуле (А.1) значение рн 0 можно заменить значением давления на входе р,
Р,
<?vePe
p‘t
(А.5)
« Рв – р.
Переставляем члены формулы (A.S). чтобы получить р,:
(А-6)
Переставляем члены формулы (А.4). чтобы получить Ти-
(А.7)
1
которое показывает соотношение между впускным давлением р, и температурой насыщенных выхлопных газов T2t. Таким образом, можно получить кривую температуры насыщенных выхлопных газов в зависимости от впускного давления.
8АЖНО: Формула (А.7) действительна только для постоянного значения энергии молярного испарения в используемом диапазоне температур.
На данном этапе обе кривые, кривую измеренной температуры выхлопных газов насоса Г2(р,) и расчетную кривую температуры насыщенных выхлопных газов Г25<р,). можно нанести на графикам, рисунок А.3).
I — температурь выхпопиых газов испытуемого насоса Ту 2 — скорректированное значение температуры выхлопных тазов испытуемою насоса Tjcr- ^ — ‘емпература насыщенных выхлопных газов Г24; Т — температура выхлопных таэоа, р — давление насыщенных водяных паров; Рн 0— значение наибольшего давления паров воды
Рисунок А.З — График зависимости температуры выхлопных газов и температуры насыщенных водяных паров от впускного давления (пример)
А.1.4 Методика измерения
До начала измерения необходимо стабилизировать температуру насоса. Для этого насос должен проработать с таким расходом газа, чтобы значения впускного давления были приблизительно равны предполагаемому наибольшему давлению паров водыр^ ^ при этом клапан газобалластного устройства должен быть открыт.
На рисунке А. 1 показана установка для испытаний. Сначала насос должен работать с закрытым клапаном для впуска газа и открытым клапаном гвзобапластного устройства до тех пор. пока рост температуры не станет менее 0.5 К в течение 15 мин. Затем измеряют температуру выхлопных газов Г20 и расход гвзобапластного устройства дув(рв * Ра)- поддерживают их значения на постоянном уровне в течение всех последующих измерений. На вход насоса подают сухой воздух, давление р, устанавливают с помощью впускного клапана, а затем измеряют значение установившейся температуры выхлопных газов насоса Г3. Повторяют зто действие не менее чем для четырех разных значений впускного давления. Из них хотя бы одно значение должно быть выше, чем предполагаемое наибольшее давление паров воды.
Затем измеряют следующие величины: температуру окружающей среды Г,. которая должна находиться в пределах, указанных в )1); атмосферное давление р0: относительную влажность 0окружающей среды (воздуха) в процентах.
Предварительно следует измерить значение быстроты действия насоса qv (см. раздел 4). К измерениям можно приступать только тогда, когда атмосферное давление р0 < 107 кПа. Разница между парциальным давлением воздуха в выхлопном газе р2 и атмосферным давлением должна быть £1 кПа.
A.1.S Оценке измерения
Измеренные значения температуры Г2 следует уменьшить на козффициент адиабатического сжатия (указывается в формуле (А.3}| для водяных паров при к * 1.3333. и воздуха №ма при к ■ 1.4. Поправочный
коэффициент кУ^определяютпоформуле
(А.8,
Значения для Wtt приведены в таблице А.1.
Таблица А.1 — Значения для
|
«Рр/р, |
|
|
1000 |
0.8497 |
|
200 |
0.8875 |
|
100 |
0.9034 |
|
50 |
0.9169 |
|
20 |
0.9389 |
|
10 |
0.9535 |
Значение 7^ вычитают из значений Г2. измеренных при впускных давлениях р,. а полученную разницу умножают на значение Wer Затем скорректированное значение разницы температур прибавляют к 720. что можно представить в виде формулы
т . w (Г _ г )* т (А.9)
T2tt— скорректированное значение температуры выхлопных газов насоса для водяного пара ло отношению кр, наносят на график, пример которого приведен на рисунке А.З.
Для построения кривой температуры насыщенных выхлопных газов Т3г(р^ на первом этапе подставляют в формулу (А.6) измеренные значения р,. р№. ир0. при этом получают давление насыщенного водяного пера р„.
С учетом содержания водяных паров атмосферное давлениер0 может быть получено из формулы
РояР»* Pa-
Измеряют относительную влажность 0 в процентном соотношении от давления насыщенных водяных паров. Парциальное давление водяных паров составляет
Фи, о
Р,Я100р,(Г,)’
в таблице В.1 приведены значения ра(7,). Таким образом: рв * р0 – ра. Коэффициент ц может быть принят приблизительно равным 1.1. Имея эти данные, знвчениеравычисляют с помощью формулы (А.6) для всех значений впускного давления р,.
На втором этапе необходимо вычислить значения температуры насыщенных выхлопных газов Тг% с помощью формулы (А.7). подставляя значения давления насыщенного водяного пара р4 из формулы (А.6). Устанавливают значение Т0 не 323 К: а соответствующее давление рг насыщенного водяного пара при температуре Г0 — 12.34 кПа. В критическом диапазоне температур от 50 *С до*100 ‘С значение энергии молярного испарения (. составляет 41922Дж/моль.а универсальная газовая постоянная #?» 8.3143 Дж/(К моль).
Рассчитанные таким образом значения температур насыщенных газов по отношению к впускному давлению р, нанесите на график, пример которого приведен на рисунке А.З. Абсцисса точки пересечения этих двух кривых и двет наибольшее давление паров воды q.
А.1.6 Погрешность измерений
На точность измерения нвибопьшего давления паров воды рн Q могут оказывать влияние следующие параметры: 1
а) температура окружающей среды 7,:
б) атмосферноедавлениерд.
в} коэффициент повышения давления при открытии выпускного клепана а:
г) энергия молярного испарения!.
д) содержание воды в воздухе напускаемого в измерительную камеру:
е) температура выхлопных газов насоса Г2;
ж) скорректированное значение температуры выхлопных газов насоса T2cf: а также все другие величины, использованные в указанных выше формулах.
Расчет наибольшего давления паров воды
Расчет потока пара на входе в насос за один цикл хорошо аппроксимируется законами для идеального газа:
Р»У& + РЛи t ш »РоК» (Б 1)
Тг Тг Тг Г,
Закон Бойля—Мариогта воздушного газобалластного устройства:
P0V0 – paVr
Таким образом следует:
■у . РвМ>
Давление открытия выпускного клвлвна:
Лодстввляем значения р2 и V2
РвУь * РУь * ft,. ov.„ ■
‘ Р,
« Р0 ■ Рг * Р,(72).
«РоРвЦ, . РЛ
(6.2)
(6.3)
°Ро ” P»(7j)
“Ре
Отсюда следует:
ft,,o*^-
Рв
’ И”i
l«Pо)
-Ре-Р.
(6.4)
или
(6.5)
вРо – Рд
Ре<Рд|1+ — i-gPoP* | п _ Ц I L Pbj Ре j ft,,o v
Формула для расчета наибольшего давления паров воды (см.(2|стр. 247):
а . Рв(Р.-Рд) (6.6)
Н’° К* «Ри-Р,
Формула (Б.5) содержит коэффициенты: 1 * (ра1рв), который приблизительно равен 1. и <«р0 >1.1. тогда как формула (Б.б)их не содержит. Для расчета достаточно учитывать дав этих коэффициента.
Давление насыщенных водяных паров
Таблица 8.1— Давление насыщенных водяных паров
|
Г0.к |
Р,о. Па |
г0.к |
Pi,-Па |
|
273 |
603.6 |
313 |
7314.5 |
|
274 |
649.1 |
314 |
7714.0 |
|
275 |
697.5 |
315 |
8132.1 |
|
276 |
749.1 |
316 |
6569.7 |
|
277 |
804.0 |
317 |
9027.4 |
|
278 |
862.4 |
318 |
9506.0 |
|
279 |
924.6 |
319 |
10006.3 |
|
280 |
990.7 |
320 |
10529.0 |
|
281 |
1060.9 |
321 |
11075.1 |
|
282 |
1135.4 |
322 |
11645.3 |
|
283 |
1214.6 |
323 |
12240,6 |
|
284 |
1296.5 |
324 |
12861.8 |
|
285 |
1387.5 |
325 |
13509.7 |
|
286 |
1481.8 |
326 |
14185.5 |
|
287 |
1581.7 |
327 |
14889.9 |
|
288 |
1687.5 |
328 |
15624.1 |
|
289 |
1799.4 |
329 |
16389.0 |
|
290 |
1917.7 |
330 |
17185.6 |
|
291 |
2042.9 |
331 |
18015.0 |
|
292 |
2175.1 |
332 |
18878.4 |
|
293 |
2314.8 |
333 |
19776.8 |
|
294 |
2462.2 |
334 |
20711.4 |
|
295 |
2617.8 |
335 |
21683.3 |
|
296 |
2782.0 |
336 |
22693.6 |
|
297 |
29SS.0 |
337 |
23743.8 |
|
298 |
3137.4 |
338 |
24834.9 |
|
299 |
3329.5 |
339 |
25968.2 |
|
300 |
3531.8 |
340 |
27145.1 |
|
301 |
3744.7 |
341 |
28367.0 |
|
302 |
3968.7 |
342 |
29635.1 |
|
303 |
4204.3 |
343 |
30950.9 |
|
304 |
4452.0 |
344 |
32315.7 |
|
305 |
4712.3 |
345 |
33731.1 |
|
306 |
4985.6 |
346 |
35198.5 |
|
307 |
5272.7 |
347 |
36719.3 |
|
308 |
5573.9 |
348 |
38295.2 |
|
309 |
5689.9 |
349 |
39927.8 |
|
310 |
6221.4 |
350 |
41618.6 |
|
311 |
6566.9 |
351 |
43369.2 |
|
312 |
6933.0 |
352 |
45181.4 |
Сравнение структуры международного стандарта со структурой межгосударственного стандарта
Таблице ДА.1
|
Структура международною стандарта ISO 21360*2:2012 |
Структура межгосударственного стандарта |
||
|
Раздел 2 |
— |
||
|
Раздел 3 |
Раздел 2 |
||
|
Раздел 4 |
Раздел 3 |
||
|
Раздел S |
Раздел 4 |
||
|
Подраздел |
Пункт |
Подраздел |
Пункт |
|
5.1 |
5.1.1 |
4.1 |
4.1.1 |
|
5.1.2 |
4.1.2 |
||
|
5.1.3 |
4.1.3 |
||
|
5.1.4 |
4.1.4 |
||
|
5.2 |
— |
4.2 |
— |
|
5.3 |
— |
4.3 |
— |
|
5.4 |
5.4.1 |
4.4 |
4.4.1 |
|
5.4.2 |
4.4.2 |
||
|
5.4.3 |
4.4.3 |
||
|
5.5 |
— |
4.S |
— |
|
5.в |
— |
4 6 |
— |
|
— |
Раздел 5 |
||
|
Примечаний 1 Сравнение структур стандартов приведено начиная с раздела 2. так как предыдущие разделы стандарта и их иные структурные элементы {за исключением предисловия) идентичны. 2 в межгосударственный стандарт был добавлен раздел S «Требования безопасности». |
Библиография
{1} ISO 21360-1:2012 Vacuum technology Standard methods for measuring vacuum-pump performance. Pan 1. General description
(вакуумная технология. Стандартные методы измерения характеристик еакуумных насосов. Часть 1. Общие положения)
[2] Справочник по вакуумной технологии под редакцией JOUSTEN К., перевод Benjamin Nakhosteen С. г. Вайн-хайм: издательство Wiley-VCH. 2008 г.. 1002 стр.
[3] Naeer. К.Н. Физическая химия для технологов и инженеров. 3-е издание, г. Лейпциг;. 1960. 426 стр.
[4] EN 1012-2:1996 Compressor and vacuum pumps. Safety precautions. Part 2. Vacuum pumps
(Компрессоры и вакуумные насосы. Требования безопасности. Часть 2. вакуумные насосы)
УДК 621:006:354 МКС23.160
Ключевые слова: насосы вакуумные объемного действия, базовое давление, быстрота действия, наибольшее давление паров воды, давление насыщенных паров, потребляемая мощность, анергия сжатия
Редактор О.А Стоянове*ая Технический редактор в Ю. Фотисов Корректор в.И Воронцова Компьютерная верстка И.А. На/юйкиной
Сдано а набор 02.12.201S. Подписано а печать 24.12.2015. Формат 60*04^. Гарнитура Ариал. Уел. леч. п. 2.32. Уч.-изд. л. 1.80. Тираж 32 эм Зак. 4314
Издано и отпечатано во , 12399S Москва. Гранатный пер.. 4.
