Technika chłodnicza - laboratorium		IŚ-WiKP, rok 3, gr. 2, zespół 5
Data wykonania	Tytuł ćwiczenia:		Ocena
4.01.2011	Pomiar wydajności pompy próżniowej
Data oddania	Wykonujący:		Prowadzący:
25.01.2011	Piznal Kamil Piegza Paweł		mgr inż. Michał Karch

1. Wstęp teoretyczny

1. Pompa próżniowa - urządzenie stosowane w technice służące do usuwania gazów (wytworzenia podciśnienia) w zamkniętej przestrzeni. Pompy dzieli się ze względu na sposób działania na: objętościowe, strumieniowe, jonowo-sorpcyjne, jonowo magnetyczne, molekularne, kondensacyjne, adsorpcyjne i jonowe.

2. Najważniejszymi parametrami pomp próżniowych są:

   • ciśnienie końcowe (najmniejsze ciśnienie jakie można uzyskać taką pompą)

   • szybkość pompowania oraz zależność tej szybkości od ciśnienia

   • wydajność (mierzona zwykle w m3 wypompowywanego gazu w jednostce czasu)

Ważnym wyróżnikiem pompy jest maksymalne ciśnienie jakie może panować na wylocie pompy. Ze względu na to ciśnienie pompy można podzielić na:

• pracujące przy ciśnieniu atmosferycznym

• pompy wymagające uzyskania próżni wstępnej

3. Klasyfikacja pomp próżniowych ze względu na metodę ich działania:

1. Pompy obrotowe (rotacyjne)

• Pompy molekularne

• Pompy wyporowe

• Pompy suwakowe

• Pompy z obrotowym tłokiem

2. Pompy z medium porywającym

• Pompy strumieniowe

• Pompy strumieniowe cieczowe

• Pompy strumieniowe parowe

• Pompy dyfuzyjne

• nie frakcjonujące

• frakcjonujące i półfrakcjonujące

3. Pompy kondensacyjne

• kondensujące w fazę płynną

• kondensujące w fazę stałą

4. Pompy pułapkowe

• ze stale regenerowaną powierzchnią łapiącą

• ze środkiem absorbującym

2. Schemat stanowska

3. Wykonanie ćwiczenia

1. Zmierzono parametry powietrza na stanowisku pracy

2. Rozszczelniono zawór w zbiorniku na sprężone powietrze w celu wyrównania ciśnienia

3. Włączono pompę próżniową i zapisywano moc pompy, czas i temperaturę w zbiorniku co 0,005MPa

4. Koniec pierwszej serii pomiarowej

Drugą serię pomiarową wykonano po chwili przerwy potrzebnej na wyrównanie ciśnienia w zbiorniku z ciśnieniem atmosferycznym oraz ustabilizowaniem się temperatur.

4. Wykorzystane wzory i obliczenia

• Indywidualna stała gazowa dla powietrza atmosferycznego

J/kg*K

gdzie:

- indywidualna stała gazowa [J/kg*K]

- uniwersalna stała gazowa; = 8314 [J/kmol*K]

- liczba masowa powietrza; M = 28,96 [kg/kmol]

• Masa powietrza znajdującego się w zbiorniku przed rozpoczęciem pomiaru

gdzie:

- masa powietrza znajdującego się w zbiorniku przed rozpoczęciem pomiaru [kg]

- ciśnienie w zbiorniku przed rozpoczęciem pomiaru (ciśnienie atmosferyczne); = 102500 [Pa]

- objętość zbiornika; = 0,05 [m³]

- indywidualna stała gazowa,

- temperatura powietrza; = 296,4 [K]

• Ciśnienie w zbiorniku po zakończeniu pomiarów

gdzie:

- ciśnienie w zbiorniku po zakończeniu pomiaru [Pa]

- ciśnienie w zbiorniku przed rozpoczęciem pomiaru [Pa]

- ciśnienie manometryczne (zgodnie ze wskazaniem manometru pompy próżniowej) [Pa]

• Masa powietrza znajdującego się w zbiorniku po zakończeniu pomiaru

gdzie:

- masa powietrza znajdującego się w zbiorniku po zakończeniu pomiaru [kg]

- ciśnienie w zbiorniku po zakończeniu pomiaru

- objętość zbiornika; = 0,05 [m³]

- indywidualna stała gazowa [J/kg*K]

- temperatura powietrza; = 294 [K]

• Wydajność pompy próżniowej (strumień masowy)

gdzie:

- strumień masowy [kg/s]

- masa powietrza wypompowanego ze zbiornika [kg];

- czas wypompowywania powietrza [s]

5. Dane pomiarowe oraz odczytane wyniki

Pomiar 1 (temp. przed pomiarem 23,4 C)

Podciśnienie [MPa]	MOC [W]	czas [s]	temp [C]
0,02	71	21	21
0,04	68	70	20,4
0,06	60	148	20,7
0,08	53	296	21.6
0,09	44	509	22,9

Pomiar 2 (temp. przed pomiarem 24,0 C)

Podciśnienie [MPa]	MOC [W]	czas [s]	temp [C]
0,010	66	5	23,1
0,015	66	12	22,4
0,020	65	22	21,9
0,025	66	32	21,6
0,030	66	44	21,5
0,035	63	56	21,4
0,040	63	72	21,3
0,045	63	87	21,4
0,050	61	107	21,4
0,055	61	127	21,5
0,060	57	151	21,5

V zbiornika - 50 l

p = 1025 hPa

7. Tabele zbiorcze z wynikami

Pomiar 1

pm [MPa]	mp [kg]	[kg]	[kg]	[kg/s]
0,02	0,0602	0,048887	0,011313	0,000539
0,04	0,0602	0,037111	0,023089	0,000330
0,06	0,0602	0,025210	0,034990	0,000236

Pomiar 2

pm [MPa]	mp [kg]	[kg]	[kg]	[kg/s]
0,01	0,0601	0,054259	0,005841	0,0011682
0,015	0,0601	0,051326	0,008774	0,0007311
0,02	0,0601	0,048393	0,011707	0,0005321
0,025	0,0601	0,04546	0,01464	0,0004575
0,03	0,0601	0,042527	0,017573	0,0003994
0,035	0,0601	0,039595	0,020505	0,0003662
0,04	0,0601	0,036662	0,023438	0,0003255
0,045	0,0601	0,033729	0,026371	0,0003031
0,05	0,0601	0,030796	0,029304	0,0002739
0,055	0,0601	0,027863	0,032237	0,0002538
0,06	0,0601	0,02493	0,03517	0,0002329

8. Wykresy

Pomiar 1

Pomiar 2

9. Wnioski

Po rozpatrzeniu powyższych wykresów stwierdzam, że wraz ze wzrostem podciśnienia w zbiorniku moc pompy spada. Natomiast wydajność pompy wraz ze zmniejszaniem się ciśnienia w zbiorniku - maleje.