сечение насоса, характеризует количество переносимого воздуха в единицу времени и называется его производительностью. Обычно поток воздуха Q измеряется в единицах мощности ( pV / t = Па м3 /с = Н м с = Вт).
Быстроту действия вакуумного насоса при давлении р можно определить, рассматривая производительность насоса как разницу прямого и обратного потоков в трубопроводе, соединяющем насос с доильными аппаратами. Номинальная быстрота действия S вакуумного насоса при приближении к н предельному давлению стремится к нулю. Если обозначить Q 0 поток натекающего воздуха, то откачиваемый вакуумным насосом воздушный поток Q = S н p Q 0 = S н p (1 Q 0 / S н p ).
При достижении вакуумным насосом предельного давления p 0 воздуш= ный поток Q равен нулю и Q 0 S н p 0 . Тогда быстрота действия вакуумного насоса S в области предельного давления уменьшается согласно уравнению:
S = S н(1 p 0 / p ).
Быстроту действия вакуумного насоса в различные периоды эксплуатации можно отразить системой уравнений:
S 1 S н 1( p 01 / p )
S 2 S н 1( p 02 / p ) S 1 / S 2 = ( p p 01)/( p p 02) .
где S 1 ― быстрота действия насоса в начале эксплуатации;
S 2 ― быстрота действия насоса на момент проверки.
Если принять p равным атмосферному давлению, то разность p p 01 или p p 02 является вакуумметрическим давлением. Тогда
S 2 = S 1 p 2 / p 1;
где p 1 ― предельный вакуум насоса в начале диагностируемого периода; p 2 ― предельный вакуум насоса на момент проверки.
Эта закономерность позволяет оценивать быстроту действия вакуумного насоса вакуумметром. Для определения требуемого параметра достаточно
зафиксировать вакуумметром предельное вакуумметрическое давление, развиваемое насосом, и рассчитать быстроту его действия по результату предыдущего контроля или заводским данным.
Теория вакуумной техники также позволяет оценивать герметичность вакуумных и молочных трубопроводов по предельному давлению. Для этого следует учитывать, что воздушный поток, протекающий по вакуумному трубопроводу, соответствует уравнению:
Q = pS = S н( p p 01).
При протекании через щели воздуха объемом U , измеренного при атмосферном давлении p а , поток воздуха через них Q , определится выражением: Q = p U а . Тогда общий поток воздуха от доильных аппаратов и щелей увеличится, а давление в системе повысится на величину p :
Q + Q = S н( p + p p 0).
Подставляя значения Q и Q , получим:
S н( p p 0) + p U а = S н( p + p p 0) ⇔ U = S н p / p а .
Данное уравнение отражает герметичность через связь между просачиванием воздуха и изменением предельного давления в трубопроводах.
6.2. Экспериментальная часть
С учетом вышеизложенных теоретических предпосылок рекомендуется такая последовательность контроля герметичности вакуумной системы (рисунок 2.1). 1. Проверка быстроты действия вакуумного насоса
Фактическая быстрота действия определяется по фактическому предельному вакуумметрическому давлению с учетом измерений этих величин при предыдущем плановом техническом обслуживании. Если, например, фактическое вакуумметрическое давление по результатам измерения составляет 80 кПа, а ранее измеренные параметры быстроты действия насоса и предельного вакуумметрического давления при предыдущем плановом техниче-
ском обслуживании составляют соответственно 60 м3 /ч и 99 кПа, то фактическая быстрота действия насоса на момент измерения
p 2 90 3
S = S = 60× = 54 м ч.
2н 1н
p 1 99
Увеличение натекания воздуха через вакуумный насос
р 1нв p 2н 99 90 3
S = S = 60× 6 м ч.
2нв 1н
p 1н 99
Q
1
2
4
3 0 (давление вакууметрическое) р
а б
(воздушный поток)
Рисунок 2.1. Проверка предельного давления вакуумного насоса: а ― схема ( 1 ― вакуумный магистральный трубопровод; 2 ― вакуумметр; 3 ― предохранитель; 4 ― глушитель); б ― откачная характеристика насоса
2. Проверка герметичности вакуумных трубопроводов
Зная предельное вакуумметрическое давление насоса, определяем вакуумметрическое давление системы насос–трубопроводы. Измеряется фактическое предельное вакуумметрическое давление системы насос– трубопроводы (рисунок 2.2).
