Рабочий процесс спирального вакуумного насоса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.06, кандидат наук Тюрин Алексей Викторович

• Тюрин Алексей Викторович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Тюрин Алексей Викторович

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Определение принципа действия НВСп

1.2. Описание типовой конструкции НВСп

1.3. Описание рабочего процесса НВСп

1.4. Классификация НВСп

1.5. Достоинства НВСп

1.6. Недостатки НВСп

1.7. Обзор методов расчета характеристик спиральных машин

1.8. Обзор методов получения индикаторных диаграмм

1.9. Постановка задачи исследования

Глава 2. Экспериментальное исследование НВСп

2.1. Разработка объекта экспериментальных исследований

2.2. Описание стенда экспериментальных исследований

2.3. Методика проведения исследований

2.3.1. Измерение давления в рабочих полостях насоса

2.3.2. Измерение быстроты действия и потребляемой мощности

2.3.3. Оценка погрешности измерений давления в рабочих полостях насоса

2.3.4. Оценка погрешности измерений быстроты действия

Глава 3. Математическое моделирование рабочего процесса НВСп

3.1. Основные положения математической модели

3.2. Расчет обратных перетеканий газа в каналах с движущимися стенками

3.3. Расчет величины радиального зазора

3.4. Сравнение экспериментальных индикаторных диаграмм и результатов математического моделирования

Глава 4. Расчетное исследование при помощи математической модели

4.1. Анализ энергетических характеристик НВСп

4.2. Анализ влияния геометрических параметров спирали на энергетические

и объемные показатели НВСп

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение А. Акт о внедрении на АО «Вакууммаш»

Приложение Б. Акт о внедрении на АО «НИИтурбокомпрессор

им. В.Б. Шнеппа»

Приложение В. Акт о внедрении в ФГБОУ ВО «КНИТУ»

Введение

В связи с санкционной политикой ряда зарубежных стран в отношении России, в нашей стране был принят курс на импортозамещение, предполагающий создание новых высокотехнологичных производств, на которых возможен выпуск оборудования на уровне мировых аналогов.

В свою очередь развитие современных вакуум-технологических процессов выдвигает ряд новых требований к откачному оборудованию, одним из которых является обеспечение безмасляного среднего вакуума в откачиваемом объеме. При этом стоит отметить, что вакуум, созданный в откачиваемом объеме, может считаться безмасляным если в масс-спектре остаточных газов молекул с массовыми числами более 44 отсутствуют [1].

В классе безмасляных вакуумных насосов с быстротой действия до 60 м3/ч и предельным остаточным давлением около 1 Па наиболее востребованными являются насосы вакуумные спиральные (НВСп) [2, 3] в силу целого ряда объективных достоинств, таких как бесшумность, малая вибрация, низкое удельное энергопотребление и возможность откачки паров и парогазовых сред. НВСп применяются и в качестве самостоятельного средства откачки, и в качестве форвакуум-ных насосов для двухроторных, турбомолекулярных и других безмасляных машин [4, 5].

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Рабочий процесс спирального вакуумного насоса»

Актуальность темы исследования.

За рубежом НВСп выпускаются уже более 25 лет и продолжают непрерывно исследоваться и совершенствоваться, а в России серийный выпуск НВСп начался только в 2016 году [6, 7]. Внедрение спиральных машин происходит в условиях жесткой конкуренции с ведущими мировыми производителями вакуумной техники [8 - 10], поэтому настоящая работа направлена на всестороннее изучение рабочего процесса НВСп, что создаст предпосылки к дальнейшему развитию отечественных спиральных машин для обеспечения их конкурентоспособности.

Степень разработанности проблемы. В нашей стране первые разработки спиральных компрессорных машин были проведены группой ученых под руко-

водством И. А. Сакуна. Исследование спиральных компрессоров было продолжено в работах Е. Р. Ибрагимова [11] и Ю. А. Паранина [12], под руководством И. Г. Хисамеева. В проведенных работах выполнено индицирование и термомет-рирование спирального компрессора, на основе экспериментальных зависимостей разработана методика расчета. Исследование спиральных машин, работающих в условиях вакуума, началось около десяти лет назад на кафедре «Вакуумной техники электрофизических установок», в результате появилась работа Р. Р. Якупова [13], где представлены результаты измерений быстроты действия при различных частотах вращения приводного вала, разработана математическая модель НВСп с учетом тепловых деформаций спиралей.

Наиболее универсальные методы расчета НВСп представлены в работах авторов Zeyu Li [14], Xiang-Ji Yue [16] и Tadashi Sawada [17], в которых описывается математическая модель рабочего процесса спирального вакуумного насоса, основанная на решении дифференциальных уравнений с учетом результатов экспериментального исследования, как внешних, так внутренних характеристик спиральной машины.

Особый интерес представляют работы Xiang-Ji Yue, A Spille-Kohoff [18], Qingqing Zhang [19]. В них моделирование течения газа в спиральном насосе проводится с помощью методов вычислительной гидродинамики, называемых CFD (Computational Fluid Dynamics). Однако серьезные ограничения возникают с точки зрения вычислительных ресурсов. Еще один недостаток использования CFD-методов - необходимость использования последовательных приближений для расчета откачных характеристик. Кроме того, даже самое незначительное изменение геометрии рабочих элементов (зазоров) НВСп требует перестройки сеточной модели.

Цель работы: Совершенствование методов расчета НВСп на основе инди-цирования рабочего процесса.

Задачи работы:

1. Разработка опытного образца НВСп с возможностью установки датчиков для измерения быстропеременного давления в рабочих полостях насоса.

2. Разработка стенда для проведения комплексных экспериментальных исследований.

3. Комплексное экспериментальное исследование НВСп с целью создания базы данных при варьировании максимального количества параметров рабочего процесса.

4. Разработка математической модели рабочего процесса НВСп, учитывающей изменение радиального зазора между спиральными элементами и подвижность стенки спирали.

5. Анализ влияния геометрических параметров спирали на энергетические и объемные показатели НВСп.

6. Выработка практических рекомендаций по повышению эффективности рабочего процесса НВСп.

Объект исследования

Объектом исследования является безмасляный спиральный вакуумный насос с односторонними, однозаходными спиралями и манжетным уплотнением приводного вала.

Предмет исследования рабочий процесс спирального вакуумного насоса.

Научная новизна работы. Разработана методика измерения индикаторных диаграмм в широком диапазоне входных давлений и частот вращения приводного вала. Получены экспериментальные индикаторные диаграммы НВСп при различных радиальных зазорах. Разработана математическая модель рабочего процесса НВСп, позволяющая за счет применения аналитических выражений, учитывающих влияние подвижности стенки спирали на обратные перетекания, повысить скорость вычислений характеристик насоса.

Теоретическая и практическая значимость работы. Разработанная математическая модель рабочего процесса НВСп позволяет прогнозировать характеристики насоса на этапе проекта. Выработаны практические рекомендации по по-

вышению эффективности рабочего процесса НВСп.

Реализация работы в промышленности.

1. Математическая модель рабочего процесса НВСп, в которой учитывается изменение радиального зазора между спиральными элементами и подвижность стенки, внедрена в процесс разработки и оптимизации спиральных машин на АО «Вакууммаш» (г. Казань) [20] (Приложение А) и АО «НИИтурбокомпрессор им.В.Б.Шнеппа» (г. Казань) [21] (Приложение Б).

2. Методика измерения индикаторных диаграмм, внедрена в процесс исследовательских испытаний вакуумных насосов на АО «Вакууммаш» (г. Казань) (Приложение А).

3. Созданный стенд комплексных экспериментальных исследований НВСп используется при проведении лабораторных занятий, выполнении курсовых проектов и выпускных квалификационных работ бакалавров и магистров по направлению «Технологические машины и оборудование» на кафедре «Вакуумной техники электрофизических установок» КНИТУ (Приложение В).

Методология и методы исследования. Основаны на сравнении экспериментальных и расчетных индикаторных диаграмм, а также откачных характеристик НВСп полученных в широком диапазоне входных давлений, при различных величинах радиального зазора и частотах вращения приводного вала.

Основные положения, выносимые на защиту

- индикаторные диаграммы, полученные для двух полостей безмасляного спирального вакуумного насоса, с тремя вариантами радиального зазора, при шести разных частотах вращения приводного вала и шести разных давлений на входе в насос;

- разработанная математическая модель рабочего процесса НВСп, в которой учитывается подвижность стенки спирали, а также изменение радиального зазора между спиральными элементами за счет тепловых деформаций и погрешностей изготовления;

- методика расчета перетеканий газа в каналах с движущимися стенками безмасляных бесконтактных вакуумных насосов;

- результаты анализа влияния геометрических параметров спирали на энергетические и объемные показатели НВСп;

- рекомендации по повышению эффективности рабочего процесса НВСп.

Достоверность полученных результатов достигается путем применения

экспериментальных методик, основанных на ГОСТ 32974.1-2016 (ISO 21360-1:2012) [22] и ГОСТ 32974-2014 (ISO 21360-2:2012) [23]; использования поверенных средств измерений утвержденного типа; выполнения оценки погрешности измерений; применения уравнений, в основе которых лежат фундаментальные законы сохранения, использования апробированных пакетов для расчета течения газа, хорошего согласия расчетных и экспериментальных результатов.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на VII, VIII, IX Российской студенческой научно-технической конференции «Вакуумная техника и технология» (г. Казань 2015, 2017, 2019, 2021), IV Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология» (г. Казань 2015), VI Всероссийской научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов: «Вакуумная, компрессорная техника и пневмоагре-гаты» (г. Москва. 2016), XXIII Научно - технической конференции с участием зарубежных специалистов «Вакуумная наука и техника» (г. Судак 2016, 2020), VIII, IX, X Международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2017, 2018, 2019» (г. Казань 2017, 2018, 2019), XIII Международной научно - технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» (г. Москва 2018), IX, X Международной научно - технической конференции «Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства» (г. Омск 2019, 2020), XXVI Всероссийской научно-технической конференции с международным участием "Вакуумная техника и технологии-2019 (г. Санк-Петербург 2019), Всероссийской научно -практической молодежной конференции: «Вакуумная, компрессорная техника и пневмоагрегаты» (г. Москва. 2021).

Личный вклад. Разработка объекта исследований, стенда экспериментальных исследований и методики проведения эксперимента. Получение массива экспериментальных данных. Проведение верификации и валидации математической модели. Совершенствование метода расчета НВСп и формирование выводов по экспериментальным и расчетным результатам исследований.

Публикации. По теме исследования опубликовано 33 работы, в том числе 7 в журналах, входящих в перечень ВАК, и 5 в журналах, входящих в Scopus, остальные в материалах конференций различного уровня.

Структура и объем работы. Настоящая работа состоит из ведения, четырех глав, заключения, списков сокращений и условных обозначений, литературы, приложений. Объем работы составляет 135 страниц машинописного текста, включая 5 таблиц и 85 рисунков. Список литературы включает 108 наименований.

В первой главе обсуждается конструкция и принцип действия НВСп. Рассматривается назначение основных элементов насоса. Приводится описание рабочего процесса НВСп. Дана классификация по семи основным конструктивным особенностям НВСп. Оцениваются достоинства и недостатки НВСп. Рассмотрены основные методики расчета спиральных машин и измерения давления в рабочих полостях НВСп.

Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию НВСп. Приводится описание объекта исследования и стенда экспериментальных исследований. Дано описание методик проведения измерений и представлены результаты экспериментов. Выполнена оценка погрешности измерений.

В третьей главе дано описание математической модели, учитывающей изменение величины радиального зазора между спиральными элементами за счет различных факторов и подвижность стенки спирали. Приводятся допущения, принятые в математической модели. Выполнено сравнение экспериментальных индикаторных диаграмм и результатов математического моделирования.

В четвертой главе на основе полученных расчетных и экспериментальных данных проведен анализ влияния различных факторов на энергетические и объемные показатели НВСп. При помощи разработанной математической модели по-

лучены откачные характеристики при варьировании геометрии спиралей. Выработаны рекомендации по повышению эффективности процесса откачки НВСп.

Работа подготовлена на кафедре «Вакуумной техники электрофизических установок» (ВТЭУ) Казанского национального исследовательского технологического университета (КНИТУ).

Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору технических наук, профессору Алексею Васильевичу Бурмистрову за внимание и помощь в работе. Автор выражает огромную признательность кандидату технических наук, доценту Сергею Ивановичу Саликееву, кандидату технических наук, доценту Алексею Александровичу Райкову, кандидату физико-математических наук, доценту Михаилу Давидовичу Бронштейну, а также сотрудникам кафедр «Вакуумная техника электрофизических установок» и «Холодильная техника и технология» Казанского государственного национального исследовательского технологического университета за консультации и полезное обсуждение результатов работы. Автор благодарит руководство АО «Вакууммаш» и лично генерального директора Евгения Николаевича Капустина за помощь в изготовлении опытного образца НВСп.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

В данной главе обсуждается конструкция и принцип действия НВСп. Рассматривается назначение основных элементов насоса. Приводится описание рабочего процесса НВСп. Дана классификация по семи основным конструктивным особенностям НВСп. Оцениваются достоинства и недостатки НВСп. Рассмотрены основные методики расчета спиральных машин и измерения давления в рабочих полостях НВСп.

1.1. Определение принципа действия НВСп

НВСп (рис. 1.1) - уникальный насос, который согласно ГОСТ 5197-85 «Вакуумная техника. Термины и определения» [24] сочетает в себе различные конструктивные решения и принципы действия сразу четырех вакуумных насосов (ВН). Так в НВСп сочетаются:

- механический вакуумный насос,

- вакуумный насос объемного действия,

- газобалластный вакуумный насос,

- вакуумный насос с сухим уплотнителем.

Для полноты картины дадим определения из ГОСТа вышеперечисленных насосов.

Механический вакуумный насос - газоперекачивающий вакуумный насос, откачивающее действие которого основано на перемещении газа вследствие механического движения рабочих частей насоса [24].

Вакуумный насос объемного действия - механический вакуумный насос, в котором объем, заполненный газом, периодически отсекается от входа и перемещается к выходу [24].

Газобалластный вакуумный насос - вакуумный насос с масляным уплотнением, снабженный устройством для дозированной подачи неконденсирующегося газа с целью предотвращения конденсации откачиваемых паров в насосе [24].

1 - спиральный элемент подвижный, 2 - спиральный элемент неподвижный, 3 - корпус, 4 - вал эксцентриковый приводной, 5 - вал противоповоротный, 6 - противовес, 7 - крыльчатка вентилятора, 8 - компенсатор, 9 - полумуфта, 10 - электродвигатель, 11- вентилятор электрический, 12 - входной патрубок, 13 - патрубок выходной, 14 - опора, 15 - кронштейн, 16 - уплотнитель торцевой,

17 - кожух вентилятора, 18 - канал подачи балластного газа, 19 - обратный клапан, 20 - дозатор газобалластного устройства, 21 - подшипник радиально-упорный, 22 - подшипник радиально-упорный, 23 - подшипник, 24 - подшипник игольчатый, 25 - манжета,

26 - кольцо уплотнительное, 27 - манжета.

Рис. 1.1- Общий вид НВСп

Вакуумный насос с сухим уплотнителем - вакуумный насос объемного действия без масляного (жидкостного) уплотнения [24].

Теперь можно сказать, что НВСп - это газоперекачивающий механический вакуумный насос, окачивающее действие которого основано на периодическом изменении объема серповидных полостей (рис. 1.2), которые сформированы неподвижным (поз. 1 рис. 1.1) и подвижным (поз. 2 рис. 1.1) спиральными элементами. Изменение серповидных полостей происходит в результате орбитального движения подвижного спирального элемента относительно неподвижного. Таким образом, газ переносится с входа на выход насоса.

А - внутренние полости, Б - внешние полости 1 - неподвижный спиральный элемент, 2 - подвижный спиральный элемент Рис. 1.2 - Сформированные серповидные полости

1.2. Описание типовой конструкции НВСп

Отечественные насосы НВСп разработаны на кафедре «Вакуумной техники электрофизических установок» КНИТУ совместно с АО «Вакууммаш», где в настоящее время освоен серийный выпуск линейки НВСп с быстротами действия 4, 12, 35 и 60 м3/ч [25, 26].

Основными элементами насоса являются подвижный (поз. 1 рис. 1.1) и неподвижный (поз. 2 рис. 1.1) спиральные элементы, первый из которых совершает орбитальное движение относительно второго. При этом спирали не касаются друг друга и располагаются таким образом, что между ними всегда имеется гарантированный зазор. Величина зазора оказывает определяющее влияние на откачные характеристики НВСп.

В общем случае в НВСп существует два типа зазоров (рис. 1.3) - торцевые и радиальные.

а) б)

а - торцевые; б - радиальные; 1 - спиральный элемент подвижный;

2 - спиральный элемент неподвижный; 3 - фрикционный слой торцевого уплотнителя; 4 - амортизирующий слой торцевого уплотнителя Рис. 1.3 - Виды зазоров в НВСп

Герметичность торцевого зазора обеспечивается торцевыми уплотнителями (поз. 16 рис. 1.1, поз. 3 рис. 1.3) прямоугольного поперечного сечения из композитного материала на основе фторопласта-4 [27]. Уплотнитель размещается в канавке на торце пера спирали и скользит по торцевому диску ответного спирального элемента. При этом торцевой уплотнитель всегда должен быть прижат к диску ответного спирального элемента.

О радиальных зазорах, можно сказать, что именно они и являются основной «головной болью» разработчиков НВСп. Основываясь на опыте проектирования и

эксплуатации НВСп, можно сделать вывод, что получить предельное остаточное давление уровня 1 Па можно лишь при величине радиального зазора порядка 0,05 - 0,15 мм (в зависимости от размеров спиралей) [28 -30]. Как правило, величина радиального зазора выбирается минимально возможной для обеспечения бесконтактного орбитального движения подвижного спирального элемента. Таким образом, минимальные гарантированные зазоры назначаются исходя из бесконтактного движения подвижного спирального элемента относительно неподвижного в любых штатных условиях работы насоса [31, 32]. Для этого необходимо учитывать изменение зазоров, как за счет нагрева насоса во время работы, так и за счет давления на поверхности спиральных элементов, оказываемого газом, сжимаемом в серповидных полостях [33].

Следует помнить, что с увеличением зазоров растет величина обратных перетеканий из полостей с более высоким давлением в полости с низким давлением. В результате перетеканий горячий газ с нагнетания попадает на всасывание, тем самым повышая температуру находящегося там газа и стенок спиральных элементов. С увеличением температуры газа на всасывании снижается его плотность, а значит и производительность насоса, выраженная в массовых единицах. А изменение температуры спиральных элементов, требует увеличения радиального зазора для компенсации тепловых деформаций [34, 35], а это, чаще всего, приводит к повышению предельного остаточного давления насоса. Наконец, сжатие дополнительных порций газа, возвращающихся в рабочие полости через зазоры, приводит к увеличению мощности, потребляемой НВСп [36].

Выше было отмечено, что у большинства НВСп величина радиального зазора колеблется в диапазоне 0,05 - 0,15 мм. Для получения таких малых зазоров все ответственные размеры спиралей (поз. 1 и 2, рис. 1.1), корпуса (поз. 3 рис. 1.1), приводного (поз. 4 рис. 1.1) и противоповоротных (поз. 5 рис. 1.1) валов выполняют по 5-му квалитету точности с шероховатостью поверхностей спиралей Яа 0,63 и выше. С аналогичной шероховатостью выполняют поверхности торцевых дисков спиральных элементов с целью уменьшения износа торцевых уплотнителей.

Для простоты изготовления на станках с ЧПУ профиль спиралей НВСп чаще всего выполняют по эвольвенте.

У спиральных машин, работающих в качестве вакуумных насосов, неподвижная спираль всегда составляет с торцевым диском единое целое. Такая особенность обусловлена затрудненным теплоотводом от спиральных элементов в условиях вакуума. Здесь любое препятствие, например, дополнительное сопротивление в виде воздушной прослойки между спиралью и торцевым диском, может привести к перегреву НВСп.

Для наиболее эффективного отвода тепла на внешней поверхности неподвижного спирального элемента выполнено оребрение, обдуваемое воздушным потоком от электрического вентилятора (поз. 11 рис. 1.1).

Подвижный спиральный элемент совершает орбитальное движение, которое задается приводным валом (поз. 4 рис. 1.1), имеющим эксцентриситет е относительно оси вращения и тремя (для некоторых насосов - двумя) противоповорот-ными валами (поз. 5 рис. 1.1), имеющими эксцентриситет, равный эксцентриситету приводного вала.

В рассматриваемом НВСп используется схема с консольным закреплением приводного вала в корпусе насоса [37], преимуществом такого закрепления является то, что отпадает необходимость герметизации вала со стороны неподвижного спирального элемента. Вращение приводному валу придает электродвигатель (поз.10 рис. 1.1).

Приводной вал вращается в радиально-упорных шарикоподшипниках, которые препятствуют перемещению вала в осевом и радиальном направлениях. Одна пара подшипников устанавливается в корпус насоса (поз. 21 рис. 1.1), а вторая в торцевой диск подвижного спирального элемента (поз. 22 рис. 1.1).

Каждый противоповоротный вал одним концом закрепляется в корпусе насоса при помощи двух радиальных шарикоподшипников (поз. 23 рис. 1.1), а вторым вставляется в игольчатый подшипник (поз. 24 рис. 1.1), закрепленный в торцевом диске подвижного спирального элемента.

Для компенсации неуравновешенных масс на валу закреплены два противовеса. Первый (поз. 6 рис. 1.1) размещен в полости с вакуумом, а второй выполнен заодно с крыльчаткой вентилятора (поз. 7 рис. 1.1) и находится в атмосфере. Дополнительно крыльчатка вентилятора выполняет функцию полумуфты, через которую передается вращение от электродвигателя (поз. 10, рис. 1.1).

В верхней части насоса расположен входной патрубок (поз. 12 рис. 1.1), через него газ поступает в полости всасывания. В центральной части неподвижного спирального элемента располагается отверстие нагнетания, которое соединяется каналом нагнетания с выходным патрубком (поз. 13 рис. 1.1). В корпусе выходного патрубка может располагаться обратный клапан (поз. 19 рис. 1.1). Он предназначен для:

- отсечения рабочей полости насоса от окружающей среды при выключении электродвигателя;

- снижения пульсаций газа на нагнетании;

- уменьшения шума при работе насоса.

Входной и выходной патрубки НВСп имеют присоединительные фланцы КБ 25 и КБ 16 [38] соответственно. Это позволяет проводить быстрый и простой монтаж к всасывающей и нагнетательной линиям без использования инструмента. Между двумя фланцами находится уплотнитель.

Достаточно часто НВСп применяют для откачки паров и парогазовых смесей, которые в процессе сжатия могут конденсироваться в рабочих полостях насоса. Поэтому для предотвращения конденсации в конструкции практически любого НВСп предусмотрено газобалластное устройство (ГБУ) [39].

Оно состоит из каналов, выполненных в корпусе неподвижного спирального элемента, и дозатора (поз. 20 рис. 1.1). Каналы служат для подачи порций атмосферного воздуха в серповидные полости, где возможно достижение условий конденсации. Дозатор ГБУ выполняет две функции: первая - полностью перекрывает подачу атмосферного воздуха в каналы ГБУ для достижения предельного остаточного давления [40], но при этом предполагается, что откачиваемые пары не будут конденсироваться внутри насоса; вторая - дозирует порции атмосферно-

го воздуха, тем самым предотвращая конденсацию паров внутри насоса. Принцип действия ГБУ заключается в том, что газ в рабочей полости разбавляется порцией атмосферного воздуха, тем самым парциальное давление паров, в процессе сжатия, не достигает давления их насыщения.

1.3. Описание рабочего процесса НВСп

Отследим перемещение одной порции газа с входа на выход НВСп. В процессе всасывания спиральной машины формируется два отсеченных объема, во внешней полости Б и внутренний полости А (рис. 1.4), при этом процесс формирования для каждой полости длится один оборот приводного вала.

Всасывание в полости Б от -л до л

л -0,5л 0,5л л

Всасывание в полости А от 0 до 2л

0 0,5л 1,5 л 2л

Рис. 1.4 - Процесс всасывания в НВСп

Примем за начало отсчета момент, когда расстояние между внутренней поверхностью пера подвижной спирали и поверхностью внешнего неподвижного спирального элемента минимально, такое положение изображено на рисунке 1.2.

При этом формирование отсеченного объема внешней полости началось на п рад раньше указанного момента.

Для газа, находящегося во внутренней полости А объекта исследования, процесс сжатия длится по углу поворота приводного вала в интервале от 2п до 10,75п (рис. 1.5). Но стоит отметить, что величина углов рабочего процесса иных спиральных вакуумных насосов может быть другой. Эта продолжительность определяется количеством витков спирали. Для объема внешней полости Б начало процесса сжатия, так же, как и всасывания, смещено на пол оборота приводного вала и происходит в интервале от п до 10,25п (рис. 1.5). Разная протяженность процесса сжатия во внутренней и внешней полостях объясняется различной длиной подвижной и неподвижной спиралей.

Сжатие в полости Б от л до 10,25л

3 л 1л 10,25 л

Сжатие полости А от 2л до 10,75л;

2л 4л 8л 10,75л

Рис. 1.5 - Процесс сжатия в НВСп

При повороте вала на угол от 10,75п до 12,75п происходит объединение внутренней и внешней полости в одну так называемую парную полость

(рис. 1.6), сопровождающееся выхлопом газа в атмосферу. Для объема внешней полости нагнетание начинается при повороте вала на угол 10,25п и заканчивается с началом образования парной полости.

Нагнетание парной полости от 10,75т: до 12,75т:

10,75 тг 11,25л 12,25л 12,75л

Рис. 1.6 - Процесс нагнетания парной полости НВСп

1.4. Классификация НВСп

Первый признак, положенный в основу классификации - расположение приводного вала. Согласно этому признаку НВСп подразделяются на вертикальные (рис. 1.7) [41] и горизонтальные (рис. 1.8) [42]. Последняя компоновка наиболее распространена, так как соответствует классической схеме исполнения механических вакуумных насосов. Но первая схема имеет значительное преимущество, так как при таком расположении спиралей возможна откачка мелкодисперсных частиц и капель влаги, благодаря отверстию выхлопа, расположенному на дне неподвижного спирального элемента.

Согласно второму признаку, все НВСп подразделяются по исполнению подвижного спирального элемента на одно- и двухсторонние (рис. 1.9). В случае с двухсторонним подвижным спиральным элементом возможно увеличение быстроты действия более чем на 60 % при незначительном увеличении осевого габарита насоса, но существенно возрастает сложность изготовления подвижного двухстороннего спирального элемента и соответственно увеличивается риск получения на выходе бракованной детали. С точки зрения простоты реализации торцевого поджатия стиральных элементов, у насоса с односторонним подвиж-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тюрин Алексей Викторович, 2021 год

Список литературы

1. Гаврилов А.В. Стенд для исследования масс-спектра остаточного газа безмасляных вакуумных насосов и агрегатов / А.В. Гаврилов, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров, И.Ш. Гимадиев, А.Н. Свидетелев // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т.17, № 12. - C. 129-132.

2. Бурмистров А.В. Создание типоразмерного ряда безмасляных спиральных вакуумных насосов / А.В. Бурмистров, Е.Н. Капустин, Р.Р. Зиганшин // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - Т.16, № 8. - C. 276279.

3. Розанов Л. Н. Современное состояние рынка безмасляных форваку-умных средств откачки // Вакуумная техника и технология. - 2004. - Т. 14, № 2. -С. 63-70.

4. Тюрин А.В. Экспериментальное исследование откачных характеристик безмасляного агрегата на базе двухроторного и спирального вакуумных насосов / А.В. Тюрин, С.М. Пузанков, А.В. Бурмистров // Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология : Четвертая Всероссийская студенческая научно-техническая конференция, материалы конференции, Казань, 16-18 декабря 2015 г. - Казань, 2015. - С. 93-95.

5. Тюрин А.В. Исследование откачных характеристик агрегата на базе кулачково-зубчатого и спирального вакуумных насосов / А.В. Тюрин, С.М. Пузанков, А.А. Райков, А.В. Бурмистров // Вакуумная техника и технология : Восьмая Российская студенческая научно-техническая конференция: материалы конференции, Казань, 17-20 апреля 2017 г. - Казань, 2017. - С. 131-132.

6. Капустин Е.Н. Создание высокотехнологичного производства безмасляных спиральных вакуумных насосов в России / Е.Н. Капустин, А.Е. Капустин, А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т.17, № 19 - C. 280-283.

7. Бурмистров А.В. Исследование характеристик типоразмерного ряда отечественных безмасляных спиральных вакуумных насосов / А.В. Бурмистров,

С.И. Саликеев, В.А. Аляев, Е.Н. Капустин // Вакуумная техника, материалы и технология : XI Международная научно-техническая конференция, материалы конференции, М.: НОВЕЛЛА. - 2016. - С.12-16.

8. Маркетинговые исследования, анализ рынков, проведение маркетинговых исследований на заказ // Research.Techart. URL: http://research-techart.ru.

9. Рынок вакуумных насосов в России - 2019. Показатели и прогнозы [Электронный ресурс] // TEBIZ GROUP. URL: https: //marketing.rbc. ru/research/35229/.

10. Бурмистров А.В. Опыт создания и перспективы развития отечественных безмасляных спиральных вакуумных насосов / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, В.А. Аляев, Е.Н. Капустин // Вакуумная техника, материалы и технология : XII Международная научно-техническая конференция, материалы конференции, М.: НОВЕЛЛА. - 2017. - С. 40-44.

11. Ибрагимов Е.Р. Повышение эффективности спирального компрессора сухого сжатия : Дис. канд. техн. наук: 05.04.06 / Ибрагимов Евгений Рашитович. -Казань : Казанский государственный технологический университет, 2009. - 134 с.

12. Паранин Ю. А. Совершенствование метода расчета рабочего процесса спирального компрессора сухого сжатия с использованием результатов экспериментальных исследований : Дис. канд. техн. наук: 05.04.06 / Паранин Юрий Александрович. - Казань : Казанский государственный технологический университет, 2011. - 254 с.

13. Якупов Р. Р. Разработка и исследование безмасляного спирального вакуумного насоса : Дис. канд. техн. наук: 05.04.06 / Якупов Руслан Равилевич. -Казань : Казанский государственный технологический университет, 2018. - 172 с.

14. Zeyu Li and Liansheng Li and Yuanyang Zhao and Gaoxuan Bu and Peng-cheng Shu Theoretical and experimental study of dry scroll vacuum pump Vacuum 84 2009 pp 415-421.

15. Ansys, Inc. license file for Kazan National Research Technology University c/n 657938.

16. Xiang-ji Yue, Ying-li Zhang, Ze-hao Su, De-chun Ba, Guang-yu Wang, Zhen-hou Zhang CFD-based analysis of gas flow in dry scroll vacuum pump Vacuum 139, 2017, pp. 127-135, doi: 10.1016/j.vacuum.2017.02.019.

17. Su, Y. Theoretical study on the pumping mechanism of a dry scroll vacuum pump/ Y. Su, T. Sawada, J. Takemotob, S. Haga // Vacuum. - 1996. -vol. 47. -pp. 815-818.

18. A Spille-Kohoff, J Hesse, R Andres and F Hetze CFD simulation of a dry scroll vacuum pump with clearances, solid heating and thermal deformation IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 232, 2017, p. 012052, doi: 10.1088/1757-899x/232/1/012052.

19. Qingqing Zhang, Jianmei Feng, Jie Wen, Xueyuan Peng 3D transient CFD modelling of a scroll-type hydrogen pump used in FCVs, International Journal of Hydrogen Energy 43(41), 2018, pp. 19231-19241, doi: 10.1016/j.ijhydene.2018.08.158.

20. АО «Вакууммаш» [Электронный ресурс] : офиц. сайт. - Казань, 2021- . - Режим доступа: https://vacma.ru/, свободный.

21. АО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа» [Электронный ресурс] : офиц. сайт. - Казань, 2021- . - Режим доступа: http://niitk-kazan.ru/, свободный.

22. ГОСТ 32974.1-2016. Вакуумная технология. Стандартные методы измерения характеристик вакуумных насосов. Общие положения. - М.: Изд. стандартов, 2017. - 24 с.

23. ГОСТ 32974-2014. Вакуумная технология. Стандартные методы измерения характеристик вакуумных насосов. Часть 2. Вакуумные насосы объемного действия. - М.: Изд. стандартов, 2015. - 14 с.

24. ГОСТ 5197-85 Вакуумная техника. Термины и определения. - М.: Изд. стандартов, 1985. - 37 с.

25. Бурмистров А.В. Разработка типоразмерного ряда безмасляных спиральных вакуумных насосов / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, А.А. Райков, А.В. Тюрин, Е.Н. Капустин // Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2017 : Восьмая Международная научно-техническая

конференция: материалы конференции Ч. 2., Казань, 6-8 декабря 2017 г. - Казань, 2017. - С. 15-19.

26. Бурмистров А.В. Разработка «большого» отечественного безмасляного спирального вакуумного насоса с быстротой действия 60 м3/ч / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, А.В. Тюрин, А.А. Райков, Е.Н. Капустин // Вакуумная техника, материалы и технология : XIII Международная научно-техническая конференция, Москва, 24-26 апреля 2018 г. - М., - 2018. - С. 22-25.

27. Райков, А.А. Силовые деформации рабочих элементов безмасляного спирального вакуумного насоса / А. А. Райков, Р. Р. Якупов, А. В. Бурмистров, С.И. Саликеев // Известия ВУЗов. Машиностроение. - 2015, №1 (658) - С.57-63.

28. Тюрин А.В. Экспериментальное исследование влияния радиального зазора на предельное остаточное давление безмаслянного спирального вакуумного насоса / А.В. Тюрин, С.М. Пузанков, С.И. Саликеев, А.А. Райков // Вакуумная техника и технология : Седьмая Российская студенческая научно-техническая конференция: материалы конференции, Казань, 20-23 апреля 2015 г. - Казань, 2015. - С. 90-91.

29. Пузанков С.М. Исследование предельного остаточного давления безмасляных спиральных вакуумных насосов / С.М. Пузанков, А.В. Тюрин,

A.В. Бурмистров, С.И. Саликеев // Вакуумная техника и технология : Седьмая Российская студенческая научно-техническая конференция: материалы конференции, Казань, 20-23 апреля 2015 г. - Казань, 2015. - С. 92-93.

30. Саликеев С.И. Исследование предельного остаточного давления вакуумных насосов, применяемых в производстве изделий электроники / С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров, А.В. Тюрин, С.М. Пузанков // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». - 2015. - № 6. - С. 12-14.

31. Тюрин А.В. Экспериментальное исследование влияния частоты вращения и радиального зазора на откачные характеристики безмасляного спирального вакуумного насоса / А.В. Тюрин, С.М. Пузанков, А.В. Бурмистров,

B.А. Аляев // Вакуумная наука и техника : XXIII научно-техническая конферен-

ция с участием зарубежных специалистов: материалы конференции, Судак, 21 -28 сентября 2016 г. - М., - 2016. - С. 56-59.

32. Тюрин А.В. Комплексное экспериментальное исследование параметров безмасляного спирального вакуумного насоса / А.В. Тюрин, А.А. Райков, С.И. Саликеев [и др.] // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства : Материалы 10-й Международной научно-технической конференции, Омск, 26-29 февраля 2020 года / Редколлегия: В.А. Лихолобов [и др.]. -Омск: Омский государственный технический университет, 2020. - С. 170-171.

33. Бурмистров А.В. Разработка «большого» отечественного безмасляного спирального вакуумного насоса с быстротой действия 60 м3/ч / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, А.В. Тюрин, А.А. Райков, Е.Н. Капустин // Вакуумная техника и технология. - 2018. - Т. 28. - № 4. - C. 4-7.

34. Бурмистров, А. В. Улучшение характеристик спирального вакуумного насоса за счет компенсации тепловых деформаций / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, А.А. Райков, А.В. Тюрин // Вакуумная техника и технология : Труды 26-й Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Санкт-Петербург, 18-20 июля 2019 г. - СПб., 2019. - С. 24-29.

35. Burmistrov A.V. Development of scroll vacuum pump characteristics by thermal deformations compensation / A.V. Burmistrov, S.I. Salikeev, A.A. Raykov, A.V. Tyurin // Journal of Physics: Conference Series, Saint Petersburg, 18-20 June 2019 years. - Saint Petersburg: Institute of Physics Publishing, 2019. - P. 012008.

36. Тюрин А.В. Анализ энергетических характеристик безмасляного спирального вакуумного насоса / А.В. Тюрин, А.В. Бурмистров, А.А. Райков, С.И. Саликеев // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2020. - № 8(725). - С. 37-43.

37. Дунаев П. Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. - 7 - е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2001. -447 с.: ил.

38. ISO 2861-2020. Вакуумная технология. Размеры быстроразъемных соединений зажимного типа.

39. Райков, А.А. Исследование рабочего процесса спирального вакуумного насоса с газобалластным устройством / А.А. Райков, А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, М.Д. Бронштейн // Материалы XXII научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника». Под редакцией академика А.С. Бугаева. М. - 2015. - С. 101 - 105.

40. Пузанков С.М. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния газобалласта на характеристики спирального вакуумного насоса / С.М. Пузанков, А.В. Тюрин, А.А. Райков, М.Д. Бронштейн // Вакуумная техника и технология : Седьмая Российская студенческая научно-техническая конференция: материалы конференции, Казань, 20-23 апреля 2015 г. - Казань, 2015. - С. 94-95.

41. Бурмистров, А.В. Бесконтактные вакуумные насосы: учебное пособие / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев; Федер. агентство по образованию. Казан. гос. технол. ун-т. - Казань: КГТУ, 2010. - 104 с.

42. Intech-group [Электронный ресурс] // «Intech», 2015. - Режим доступа: http://www.intech-group.ru/directions/vacuum/spiralnye nasosy/xds nxds/, свободный.

43. Agilent. Primary Vacuum Pumps [Электронный ресурс] / Agilent Technologies. - USA.: Agilent Technologies, 2013. Режим доступа: http: //www. chem. agilent. com/en-US/Products-Services/Instruments- Systems/Vacuum-Technologies/Primary-Vacuum-umps/Pages/default.aspx, свободный.

44. Dry Scroll Vacuum Pumps [Электронный ресурс] / AnestIwata. - USA.: Anest Iwata,2013.- Режим доступа дocтyпa: http://anestiwata. com/product-category/vacuum-pumps/, свободный.

http://www.buschvacuum.com/de/de/products/fossa/fossa%2Bfo%2B0015%252F0035 %2Ba, свободный.

47. Капустин Е.Н. Разработка и освоение выпуска отечественных торцевых уплотнителей для безмасляных спиральных вакуумных насосов / Е.Н. Капустин, А.А. Исаев, А.В. Тюрин, А.В. Бурмистров // Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2017 : Восьмая Международная научно-техническая конференция: материалы конференции Ч. 2., Казань, 6-8 декабря 2017 г. - Казань, 2017. - С. 34-38.

48. Вакуумная техника: справочник/под общ. ред. К.Е. Демихова, Ю.В. Панфилова. - 3-е изд., перераб. и доп. / М. Машиностроение, 2009. - 590 с.

49. Роторные вакуумные насосы: методические указания к лабораторным работам / сост. С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров. - Казань: Изд-во Казан. гос. тех-нол. ун-та, 2007. - 44 с.

50. Тюрин А.В. Комплексные экспериментальные исследования «большого» отечественного безмасляного спирального вакуумного насоса с быстротой действия 60 м3/ч / А.В. Тюрин, А.В. Бурмистров, Е.Н. Капустин // Вакуумная наука и техника : XXVII Научно-техническая конференция с участием зарубежных специалистов, Судак, 14-19 сентября 2020 г. - М., - 2020. - С. 63-67.

51. Тюрин А.В. Комплексные экспериментальные исследования «большого» отечественного безмасляного спирального вакуумного насоса с быстротой действия 60 м3/ч / А.В. Тюрин, А.В. Бурмистров, Е.Н. Капустин // Наноиндустрия. - 2021. - Т.14, № S6. - С. 323-329.

52. Chen, Y Mathematical modeling of scroll compressors—part I: compression process modeling / Y. Chen, Nils P., N. Halm, E. Groll, J. Braun //International Journal of Refrigeration. - 2002. - 25. - P. 731-750.

53. Райков А.А. Всережимная математическая модель рабочего процесса спирального вакуумного насоса / А.А. Райков, Р.Р. Якупов, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров, М. Д. Бронштейн // Компрессорная техника и пневматика -2014. - № 1. - С. 18-25.

54. Burmistrov A., Salikeev S., Raykov A., Fomina M. Mathematical model of working process of oil free scroll vacuum pump: Influence of leakage and heat transfer

on pumping characteristics//Vakuum in Forschung und Praxis. 2017. Vol. 29. Is. 6. Р. 28-31.

55. Raykov A.A. Calculation of backward flow in channels with moving walls in oil free non-contact vacuum pumps / A.A. Raykov, A.V. Tyurin, A.V. Burmistrov [et al.] // AIP Conference Proceedings, Omsk, 26-28 February 2019 years. - Omsk: American Institute of Physics Inc., 2019. - P. 030024.

56. Xiang-Ji Yue, Yan-jun Lu, Ying-li Zhang, De-chun Ba, Guang-yu Wang, Computational fluid dynamics simulation study of gas flow in dry scroll vacuum pump, Vacuum 116, 2015, pp. 144-152.

57. T. Sawada, Experimental verification of theory for the pumping mechanism of a dry-scroll vacuum pump / T. Sawada, S. Kamada, W. Sugiyama, J. Takemoto, S. Haga, M. Tsuchiya // Vacuum. - 1999. -vol. 53. - pp. 233 - 237.

58. Zeyu Li, Liansheng Li, Yuanyang Zhao, Gaoxuan Bu, Pengcheng Shu, Jinping Liu, Test and analysis on the working process of dry scroll vacuum pump, Vacuum 85, 2010, pp. 95-100.

59. Бушев Е. Е. Серия микроэлектронных датчиков давления МИДА / Е.Е. Бушев, О.Л. Николайчук, В.М. Стучебников // Датчики и системы. - 2000. - № 1. - С. 21-27.

60. Райков А. А. Рабочий процесс безмаслянного кулачково-зубчатого вакуумного насоса: Дис.... канд. тех. наук: 05.04.06 / Райков Алексей Александрович. - Казань : ФГБОУ ВПО «КНИТУ», 2012. - 165 с.

61. Тюрин А.В. Индикаторные диаграммы спирального вакуумного насоса / А.В. Тюрин, А.А. Райков, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров, Е.Н. Капустин // Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы -2018 : Девятая Международная научно-техническая конференция: материалы конференции Ч. 2., Казань, 5-7 декабря 2018 г. - Казань, 2018. - С. 115-119.

62. Тюрин А.В. Стенд индицирования спирального вакуумного насоса / А.В. Тюрин, А.И. Подножкин, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров // Вакуумная техника и технология : Восьмая Российская студенческая научно-техническая конфе-

ренция: материалы конференции, Казань, 17-20 апреля 2017 г. - Казань, 2017. - С. 143-144.

63. Михайлов Е.А. Индикаторные диаграммы спирального вакуумного насоса при различных частотах вращения приводного вала / Е.А. Михайлов, А.В. Тюрин, А.А. Райков, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров // Вакуумная техника и технология: Девятая Российская студенческая научно-техническая конференция: материалы конференции, Казань, 8-11 апреля 2019 г. - Казань, 2019. - С. 101-102.

64. Тюрин А.В. Экспериментальные индикаторные диаграммы безмасляного спирального вакуумного насоса / А.В. Тюрин, А.А. Райков, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров // Компрессорная техника и пневматика. - 2018. - № 4. - С. 1216.

65. Комплексы измерительно-вычислительные MIC.: Руководство по эксплуатации - Королёв: ООО НПП «МЕРА», 2006. - 148 с.

66. Райков, А.А. Потери во входном и выходном трактах безмасляного спирального вакуумного насоса / А.А. Райков, А. В. Бурмистров, С. И. Саликеев, А.Т. Гимальтынов, Р.Р. Якупов // Известия ВУЗов. Машиностроение. - 2017, № 5(686) - С.45-51.

67. Tyurin A.V. Experimental study of oil free scroll vacuum pump parameters / A.V. Tyurin, A.A. Raykov, S.I. Salikeev [et al.] // AIP Conference Proceedings, Omsk, 26-29 February 2020 years. - Omsk, 2020. - P. 030031.

68. Тюрин А.В. Исследование процесса откачки конденсируемых паров безмасляными спиральными вакуумными насосами / А.В. Тюрин, А.В. Бурмистров, А.А. Райков, С.И. Саликеев // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2021. - № 2(731). - С.34-40.

69. Пузанков С.М. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния газобалласта на характеристики спирального вакуумного насоса / С.М. Пузанков, А.В. Тюрин, О.А. Новоженин, А.А. Райков, А.В. Гаврилов, Р.Р. Якупов // Вакуумная техника и технология : Восьмая Российская студенческая научно-техническая конференция: материалы конференции, Казань, 17-20 апреля 2017 г. - Казань, 2017. - С. 133-134.

70. Бурмистров А.В. Стенд исследования процесса откачки конденсируемых паров вакуумными насосами с газобалластным устройством / А.В. Бурмистров, А.В. Гаврилов, С.И. Саликеев, А.В. Тюрин, С.М. Пузанков // Компрессорная техника и пневматика. - 2016. - № 2. - С. 17-20.

71. Бурмистров А.В. Математическое моделирование процесса откачки конденсируемых паров безмасляным спиральным вакуумным насосом / Бурмистров А.В., Райков А.А., Саликеев С.И., Бронштейн М.Д., Аляев В.А. // Вестник Казанского национального технологического университета. - 2015. - Т.18, №10. - С. 142.

72. Райков, А.А. Рабочий процесс безмасляного кулачково-зубчатого вакуумного насоса. Монография / А.А. Райков, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров // Казань: Издательство КНИТУ, 2013. - 184 с.

73. Сагдеев, Д. И. Основы научных исследований: метод. указания. Ч.1 / Д. И. Сагдеев, Г. Д. Шафеева, А. А. Хубатхузин и др.; КГТУ.- Казань, 1999. - 36 с.

74. Рабинович, С. Г. Погрешности измерений / С. Г. Рабинович. - Л.: Энергия, 1978. - 262 с.

75. Кудряшова, Ж. Р. Методы обработки результатов наблюдений при косвенных измерениях / Ж. Р. Кудряшова, С. Г. Рабинович // Труды ВНИИМ. -1974. - Вып.172(232). - С. 3-58.

76. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. - Л. : Энергоатомиздат, 1991. - 301 с.

77. Зайдель, А. Н. Ошибки измерения косвенных величин / А. Н. Зайдель. - Л. : Наука, 1974. - 108с.

78. Бурмистров А. В. Создание и исследование бесконтактных вакуумных насосов : Дис. докт. техн. наук: 05.04.06. / Бурмистров Алексей Васильевич. — Москва : МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 363 с.

79. Саликеев, С. И. Разработка и исследование кулачково-зубчатого вакуумного насоса : Дис. канд. тех. наук 05.04.06. / Саликеев Сергей Иванович. - Казань, 2005. - 144 с.

80. Бурмистров А.В. Математическая модель рабочего процесса безмасляного спирального вакуумного насоса / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, А.А. Райков, А.В. Тюрин, Р.Р. Якупов // Вестник МГТУ им.Н.Э.Баумана. Машиностроение. - 2018. - № 6(123). - С. 103-114.

81. Бурмистров А. В. Расчет быстроты действия безмасляных спиральных вакуумных насосов / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, А.А. Райков, В.А. Аляев, Р.Р. Якупов // Материалы XXIV научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника» с участием зарубежных специалистов под редакцией С.Б. Нестерова. М.: НОВЕЛЛА. - 2017. - С. 152-157.

82. Мамонтов, М. А. Вопросы термодинамики тела переменной массы / М. А. Мамонтов. - Тула: Приокское книжн.изд-во, 1970. - 87 с.

83. Фотин, Б. С. Рабочие процессы поршневых компрессоров: автореф. дис. д - ра техн. наук / Б. С. Фотин. - Л., 1974. - 34 с.

84. Salikeev S. Non-contact vacuum pumps. A general-purpose method for conductance calculation of profile slot channels / S. Salikeev, A. Burmistrov, M. Bron-shtein, M. Fomina // Vakuum in Forschung und Praxis. - 2014. - Vol. 26. - Is. 1. - Р. 40-44.

85. Расчет перетеканий газа в каналах с движущимися стенками безмасляных бесконтактных вакуумных насосов / А.А. Райков, А.В. Тюрин, А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, М.Д. Бронштейн // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства : Материалы 9-ой международной научно-технической конференции, Омск, 26-28 февраля 2019 года. - Омск: Омский государственный технический университет, 2019. - С. 72-73.

86. Бурмистров А.В., Бронштейн М.Д., Гимальтынов А.Т., Райков А.А., Саликеев С.И. Численное моделирование потоков газа в щелевых каналах с движущимися стенками при давлениях ниже атмосферного //Вестник Казанского технологического университета. 2016. Т.19. № 5. C. 116-120.

87. Бронштейн, М.Д. Расчет проводимости радиальных каналов с движущимися стенками при моделировании процессов бесконтактных вакуумных насо-

сов / М.Д. Бронштейн, А.А. Райков, А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, Р.Р. Якупов // Компрессорная техника и пневматика. - 2017, - № 1. - С. 30-34.

88. Salikeev S. Conductance calculation of channels in laminar gas flow regime at an arbitrary pressure difference / S. Salikeev, A. Burmistrov, M. Bronshtein, M. Fomina, A. Raykov // Vacuum. - 2014. - Vol. 107. - Р.178-183.

89. Salikeev S., Burmistrov A., Bronshtein M., Fomina M. Non-contact vacuum pumps. A general-purpose method for conductance calculation of profile slot chan-nels//Vakuum in Forschung und Praxis. 2014. Vol. 26. Is. 1. Р. 40-44.

90. Burmistrov, A. Conductance Calculation of Slot Channels with Variable Cross Section in Molecular-Viscous Flow Regime / A. Burmistrov, S. Salikeev, M. Bronshtein, M. Fomina, A. Raykov // Vakuum in Forschung und Praxis. - 2015. - Vol. 27. - Is. 1. - Р. 36-40.

91. I.I. Sharapov, A.G. Saifetdinov, A.M. Ibraev, M.S. Khamidullin, I.G. Khisameev, Investigation of heat exchange in the working chamber of rotary compressors, Proc. Inst. Mech. Eng. E 229 (2) (2015) 114-121.

92. Хамидуллин, М. С. Разработка и исследование роторного компрессора внутреннего сжатия на основе геометрического анализа и моделирования процессов в рабочих камерах: дис. ... канд. техн. наук / М. С. Хамидуллин. - Казань, 1992. - 193 с.

93. Константинов Е.Н., Короткова Т.Г. Анализ уравнения движения Но-вье-Стокса для газа и расчет протечек в винтовом компрессоре / Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2011, в.2, с.111-114.

94. Wolfram Mathematica license file for Kazan National Research Technology University # L3543-5535.

95. Райков, А.А. Моделирование тепловых деформаций спиральных элементов безмасляного вакуумного насоса / А. А. Райков, Р. Р. Якупов, С. И. Сали-кеев, А. В. Бурмистров // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2015, - № 3 (102). -С.92-102.

96. Райков А. А., Бронштейн М. Д., Бурмистров А. В., Саликеев С. И. Радиальные и осевые газовые силы в безмасляных спиральных вакуумных насосах //

Вестник Казанского Технологического Университета. - 2014. - Т. 17, № 2. — С. 267—270. — ISSN 1998-7072.

97. Бурмистров А.В. Улучшение характеристик спирального вакуумного насоса за счет компенсации тепловых деформаций / А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, А.А. Райков, А.В. Тюрин // Вакуумная техника и технология. -2019. - Т. 29. - № 1. - C. 9-13.

98. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. - Москва : Энергия, 1977. — 344 с.

99. Beskok, A. Rarefaction and Compressibility Effects in Gas Microflows / A. Beskok, G. Karniadakis, W. Trimmer // Journal of Fluids Engineering. -1996. -V.118. P. 448 -456.

100. Якупов, Р.Р. Расчёт процесса теплообмена в математической модели спирального вакуумного насоса / Р.Р. Якупов, А.А. Райков, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров // Материалы XVII Международной научно-технической конференции по компрессорной технике, Казань, 2017. - С. 72-78.

101. Кетков Ю.Л, Кетков А.Ю., Шульц М.М. MATLAB 7: программирование, численные методы. Учеб. пособ. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2005. 752 с.

102. Якупов Р.Р. Расчет процесса теплообмена в математической модели спирального вакуумного насоса / Р.Р. Якупов, А.В. Бурмистров, А.А. Райков, С.И. Саликеев // Компрессорная техника и пневматика. - 2017. - № 4. - С. 39 - 42.

103. Райков, А.А. Кулачково-зубчатый вакуумный насос. Экспериментальные индикаторные диаграммы / А.А. Райков, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров // Вакуумная техника и технология. -2011. - Т. 21, № 3. - C. 151-157.

104. Тюрин А.В. Верификация математической модели безмасляного спирального вакуумного насоса / А.В. Тюрин, А.А. Райков, С.И. Саликеев, А.В. Бурмистров // Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2019 : Десятая Международная научно-техническая конференция: материалы конференции Ч. 1., Казань, 5-6 декабря 2019 г. - Казань, 2019. - С. 463466.

105. Тюрин А.В. Анализ влияния зазора между спиральными элементами и частоты вращения на характеристики безмасляного спирального вакуумного насоса // А.В. Тюрин, А.А. Райков, А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, Е.Н. Капустин // Вакуумная техника, материалы и технология : XV Международная научно-техническая конференция, Москва, 27-29 октября 2020 г. - М., - 2020. - С. 33-37.

106. Salikeev S.I. Study of oil free scroll vacuum pump characteristics: Comparison of experimental and calculated data / S.I. Salikeev, A.V. Tyurin, A.V. Burmistrov [et al.] // Vakuum in Forschung und Praxis. - 2020. - Vol. 32. - No 6. - P. 42-44.

107. Tyurin A.V. Indicator diagrams of oil free scroll vacuum pumps / A.V. Tyurin, A.V. Burmistrov, S.I. Salikeev, A.A. Raykov, M.G. Fomina // Vakuum in Forschung und Praxis. - 2019. - Vol. 31. - No 4. - P. 34-47.

108. Райков, А.А. Влияние продолжительности сжатия на энергетические характеристики безмасляного спирального вакуумного насоса / А.А. Райков, А.В. Бурмистров, С.И. Саликеев, Е.Н. Капустин // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. - 2015, - № 7-8. - C. 73-80.

Акт о внедрении на АО «Вакууммаш»

00025028

[ВАКМА\ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

«УТВЕРЖДАЮ» \ директор кууммаш»

ВАКУУММАШ

420054, РТ, г.Казань, ул.Тульская, 58 тел.:[phone]; факс:[phone] vacma.ru е-та11:кагап@уаста.ги ИНН 1653001883 ОГРН 1021603466950

£ Н. Капуст ин

Шоп 2021

Исх. № 4<Р£6 от " ^ ' Об 20 ¿Л

ОТ

На исх. №

от

20 г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Тюрина Алексея Викторовича «Рабочий процесс спирального вакуумного

насоса» на АО «Вакууммаш»

Научно-технический совет в составе генерального директора Капустина Евгения Николаевича, главного конструктора Данилина Александра Сергеевича, главного конструктора вакуумных установок и арматуры Зиганшина Рафаела Рахимжановича, составили акт о том, что на АО «Вакууммаш» использованы следующие результаты диссертационной работы А. В. Тюрина:

1. Математическая модель рабочего процесса НВСп, в которой учитывается изменение радиального зазора между спиральными элементами и подвижность стенки, внедрена в процесс разработки и оптимизации спиральных машин на АО «Вакууммаш».

2. Методика измерения индикаторных диаграмм внедрена в процесс исследовательских испытаний вакуумных насосов на АО «Вакууммаш».

Главный конструктор

А. С. Данилин

Главный конструктор

вакуумных установок и арматуры, д.т.н., проф.

. Р. Зиганшин

Система менеджмента качества сертифицирована на соответствие требованиям стандартов 1БО 9001:2015, ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и ГОСТ РВ 0015-002-2012

Акт о внедрении на АО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа»

Акт о внедрении в ФГБОУ ВО «КНИТУ»

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы A.B. Тюрина «Рабочий процесс спирального вакуумного насоса» в учебный процесс

Результаты диссертационной работы A.B. Тюрина «Рабочий процесс спирального вакуумного насоса» в виде программ для расчета откачных характеристик НВСп и стенда комплексных экспериментальных исследований НВСп используется на кафедре «Вакуумной техники электрофизических установок» при проведении лабораторных занятий, выполнении курсовых проектов и выпускных квалификационных работ по направлению 15.04.02 «Технологические машины и оборудование».

Декан

механического факультета

A.B. Гаврилов