文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 真空泵抽气时间

真空泵抽气时间

真空泵抽气时间
真空泵抽气时间

真空系统抽气时间的计算

1.真空系统的抽气方程

真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。

我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说,可以归纳为下述几个方面:

(1)被抽容器内原有的空间大气,若容器的容积为Vm 3,抽气初始压强为P o Pa ,则容器内原有的大气量为VP 0Pa·m 3;

(2)被抽容器内一旦被抽空,暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来,这部分气体来源我们称之为放气,单位时间内的放气流量可以用Q f Pa·m 3/s 来示;

实验表明,材料表面单位时间内单位表面积的放气率q 可以用式(27)的经验公式来计算。

真空室内暴露于真空下的构件表面,可能有多种材料。所以总的表面放气流量Q f 为式

(49)。

(3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量,以Q s Pa·m 3/s 表示。渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。气体的这种渗透是有选择性的,例如:氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝;氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。氦分子能透过玻璃。氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。一切气体都能透过有机聚合物,如橡胶、塑料等。但是所有的隋性气体都不能透过金属。除了有选择性之外,渗透气流量Q s 还与温度、气体的分压强有关。在材料种类、温度和气体分压强确定时,渗透气流量Q s 是个微小的定值。

(4)液体或固体蒸发的气体流量Q Z Pa·m 3/s 。空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来,这是在低真空范围内常常发生的现象。在高真空条件下,特别是在高温装置中,固体和液体都有一定的饱和蒸气压。当温度一定时,材料的饱和蒸气压是一定的,因而蒸发的气流量也是个常量。

(5)大气通过各种真空密封的连接处,通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量Q L Pa·m 3/s 。对于确定的真空装置,漏气流量Q L 是个常数。漏气流量通常可通过所说的压升率,即单位时间内容器中的压强增长率P x 来计算式(28)。

当真空泵启动之后,真空系统即对被抽容器抽气。此时,真空系统对容器的有效抽速若以S e 表示,容器中的压力以P 表示,则单位时间内系统所排出的气体流量即是S e P 。容器中的压强变化率为dP/dt ,容器内的气体减少量即是V dP/dt 。根据动态平衡,可列出如下方程

(29)。

这个方程称为真空系统抽气方程。

式中V 是被抽容器的容积,由于随着抽气时间t 的增长,容器内的压力P 降低,所以容器内的压强变化率dP/dt 是个负值。因而V dP/dt 是个负值,这表示容器内的气体减少量。放气流量Q f ,渗透气流量Q s ,蒸发的气流量Q z 和漏气流量Q L 都是使容器内气体量增多的气流量。S e P 则是真空系统将容器内气体抽出的气流量,所以方程中记为一S e P 。

对于一个设计、加工制造良好的真空系统,抽气方程(29)中的放气Q f渗气Q s、漏气Q L 和蒸气Q

z

的气流量都是微小的。因此抽气初期(粗真空和低真空阶段)真空系统的气体负荷主要是容器内原有的空间大气。随着容器中压强的降低,原有的大气迅速减少,当抽空至1~10-1Pa时,容器中残存的气体主要是漏放气,而且主要的气体成分是水蒸汽。如果用油封式机械泵抽气,则试验表明,在几十~几Pa时,还将出现泵油大量返流的现象。

2.低真空抽气时间的计算

从大气压开始到0.5Pa范围的抽气,我们统称为低真空抽气阶段。这一阶段的抽气通常用油封式机械真空泵或分子筛吸附泵来完成。一般来说,油封机械泵的特性是在大气压到102Pa时抽速近似为常数,在102~O.5Pa时抽速变化较大,而对于吸附泵,5A分子筛在室温下由大气压到O.5Pa时对氮气的吸附速率近于常数;在液氮温度下,由大气压到1Pa时,对氮气的吸附量近似于常数。因此,对于低真空阶段抽气可分为近似常抽速和变抽速两种情况来分别考虑。

(1)近似常抽速时,抽气时间的计算

油封机械泵在大气压到102Pa范围内抽速近似为常抽速。在这一阶段抽气过程中,系统内的压强较高,排气量较大,即使系统内有些微小的漏气和放气,影响也不大,可以忽略漏气、放气、蒸发和渗透的气流量。忽略这些微小的气流量之后,抽气方程(29)变为(30)。

①不考虑管道影响和漏放气时抽气时间的计算

通常,被抽容器的出口到真空泵入口之间有连接管路。连接管路的影响是使得系统对真

空容器的有效抽速S

e 低于真空泵的抽速S

p

这说明管路对于气体流动具有阻力,这种影响从

真空技术基本方程(2a)即可看出。

我们先从最简单的情况来研究,假定真空泵的入口直接连到容器出口上进行抽空,如图8所示,此时没有连接管路或是连接管路很短,其影响可以忽略不计。微小的漏、放气流量等也忽略不计,则求解抽气方程(31)。

由式(32)可得出容器内压强P随抽空时间t的变化关系式(33)。

式中各符号的意义同式(32),式(32)是抽气时间计算的最基本的公式。

②不考虑管道影响而考虑漏放气时抽气时间的计算

对于任何一个被抽容器不可能没有漏气和放气,当被抽容器内的压强较低,真空系统的排气流量不是很大时,就必须考虑漏、放气等气流量对抽气过程的影响,此时抽气时间的计算式为(34)。

③考虑管道影响和漏放气时,抽气时间的计算

实际上真空泵对容器的抽气都是通过连接管路进行的。由于管路的影响,泵对容器的有效抽速降低了,延长了抽气时间。因此在这种情况下需要考虑管道的影响。此时抽气时间的计算式为(35)。

真空泵对容器的有效抽速s可以利用真空技术基本方程(2)求出。计算时需先求出真空泵入口到容器出口之间连接管路的流导C,而流导C又与气流状态有关,所以要根据不同的气体流动状态,选择适宜的流导计算公式计算连接管路的流导C。计算出连接管路的流导C,由泵的实际抽速S p,即可通过真空技术基本方程(2)求出泵对容器的有效抽速S e。再利

用式(35)即可求出对于容积为Vm 3的容器,从压强P 0降低到P 的抽气时间t 。

(2)变抽速时抽气时间的计算

大多数真空泵的抽速都随其入口压强的变化而变化,

尤其是机械真空泵,当其入口压强低于10Pa 时,泵的抽速随其入口压强的变化更为显著。图9是某些真空泵的抽速特性曲线示意图。

分段计算法 在一般情况下,计算变抽速时的抽气时间需要首先知道泵的抽速与其入口压强的关系。如图10所示。假定需要求容器内的压力由P 0降低到P 的抽气时间,则可以将P 0到P 这个压强区段分成n 段。段效愈多,计算的抽气时间愈接近变抽速的实际。设相应每段的抽气时间为t 1,t 2…t i …t n 取每段的平均抽蘧为s 1,S 2,…S i …S n ,用相应的公式(36)进行各个压力区段的抽气时间计算,然后求其代数和即得总的抽气时间t 。

经验系数计算法 油封机械真空泵的实际抽速S 随其入口压强的降低而降低。研究其抽速特性曲线发现,其实际抽速S 与其名义抽速S p 的近似关系是(46)。式中系数K 在不同压力区间的取值如表2。

因此抽气时间的计算可用式(37)。

应用该式计算抽气时间时,实际上相当于把从大气压到1Pa 的抽气时间计算分成为五个区强区段,对应每一个压强区段,根据表2所给出的K 值分别计算各压强区段的抽气时间,然后将五个压强区段的抽气时间相加即得从大气压到1Pa 的总的抽气时间。

真空系统的抽气Word版

1.真空系统的抽气方程 真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说,可以归纳为下述几个方面: (1)被抽容器内原有的空间大气,若容器的容积为Vm3,抽气初始压强为 P o Pa,则容器内原有的大气量为VP Pa·m3; (2)被抽容器内一旦被抽空,暴露于真空下的各种材料构件的表面就将 把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来,这部分气体来源我们称之为放 气,单位时间内的放气流量可以用Q f Pa·m3/s来示; 实验表明,材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。 真空室内暴露于真空下的构件表面,可能有多种材料。所以总的表面放 气流量Q f 为式(49)。 (3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量,以Q s Pa·m3/s表示。渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。气体的这种渗透是有选择性的,例如:氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝;氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。氦分子能透过玻璃。氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。一切气体都能透过有机聚合物,如橡胶、塑料等。但 是所有的隋性气体都不能透过金属。除了有选择性之外,渗透气流量Q s 还与温度、气体的分压强有关。在材料种类、温度和气体分压强确定时,渗透气流量 Q s 是个微小的定值。 (4)液体或固体蒸发的气体流量Q Z Pa·m3/s。空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来,这是在低真空范围内常常发生的现象。在高真空条件下,特别是在高温装置中,固体和液体都有一定的饱和蒸气压。当温度一定时,材料的饱和蒸气压是一定的,因而蒸发的气流量也是个常量。 (5)大气通过各种真空密封的连接处,通过各种漏隙通道泄漏进入真空 室的漏气流量Q L Pa·m3/s。对于确定的真空装置,漏气流量Q L 是个常数。漏气 流量通常可通过所说的压升率,即单位时间内容器中的压强增长率P x 来计算式 (28)。 当真空泵启动之后,真空系统即对被抽容器抽气。此时,真空系统对容 器的有效抽速若以S e 表示,容器中的压力以P表示,则单位时间内系统所排出 的气体流量即是S e P。容器中的压强变化率为dP/dt,容器内的气体减少量即是V dP/dt。根据动态平衡,可列出如下方程(29)。 这个方程称为真空系统抽气方程。式中V是被抽容器的容积,由于随着抽气时间t的增长,容器内的压力P降低,所以容器内的压强变化率dP/dt是个 负值。因而V dP/dt是个负值,这表示容器内的气体减少量。放气流量Q f ,渗透 气流量Q s ,蒸发的气流量Q z 和漏气流量Q L 都是使容器内气体量增多的气流量。 S e P则是真空系统将容器内气体抽出的气流量,所以方程中记为一S e P。 对于一个设计、加工制造良好的真空系统,抽气方程(29)中的放气Q f 渗气Q s 、漏气Q L 和蒸气Q z 的气流量都是微小的。因此抽气初期(粗真空和低真空 阶段)真空系统的气体负荷主要是容器内原有的空间大气。随着容器中压强的降低,原有的大气迅速减少,当抽空至1~10-1Pa时,容器中残存的气体主要是漏放气,而且主要的气体成分是水蒸汽。如果用油封式机械泵抽气,则试验表明,

真空泵抽气量抽气速度粗略计算公式

密闭容器内真空度随抽气时间的变化曲线 真空泵对密闭容器抽真空时,容器内部真空度的提高与抽气时间的函数关系如下: 式中:P为容器内的压力(即:绝对真空度);t为自变量,是抽气时间 K 3 为泵的极限真空度值,K 1 、K 2 为与泵、容器大小、环境压力等相关的常数。 函数曲线示意图如下: 由此可以看出,在抽气初期,容器内压力下降(即:真空度的提高)很快,而后呈指数关系衰减,越来越慢,并无限逼近泵的极限真空度值。 如果您想知道经过多长的抽气时间才能达到您指定的真空度值,可以点击帮您作理论计算。理论计算值仅供参考! 特别说明:根据我公司产品,计算公式作了简化,若用于计算其它品牌的真空泵出现的错误我们不负任何责任。 真空泵抽气量/抽气速度粗略计算公式 发表时间:2013-04-02 18:30 文章出处:编辑:admin点击 2205次 导读:Q=(V/T)×ln(P0/P1)其中:Q为真空泵抽气量(L/s)。V为真空室容积,单位为升(L)。T为达到要求绝对压强所需时间,单位为秒(S)。P0为被抽容积内部的初始压强。P1为要求达到的绝对压强,单位为帕(Pa)。 抽气量即为抽气速度,是真空泵的重要参数之一。单位一般式L/S或m^3/h。选型时,若选抽气量太小的泵,会因为漏气等系列因素导致无法达到预期的真空度;若抽气量选择太大又因功耗太大不经济。因此,合理选择真空泵的抽泣量非常重要。下面简单介绍真空泵抽气量粗略计算公式: Q=(V/T)×ln(P0/P1) 其中:Q为真空泵抽气量(L/s)。 V为真空室容积,单位为升(L)。 T为达到要求绝对压强所需时间,单位为秒(S)。 P0为被抽容积内部的初始压强,即一个大气压强。计算时应根据当地海拔值(点此查看不同海拔地区的大气压值)计算,沿海地区一般都取101325。单位为帕(Pa),也可以为托或毫米汞柱。 P1为要求达到的绝对压强,单位为帕(Pa),也可以为托或毫米汞柱。所谓绝对压强是以绝对零压作起点所计算的压强称绝对压强,通常所指的大气压强为101325帕,就是大气的绝对压强。当密封腔内部被抽走部分气体后,这个数值会下降,其反映出设备内压强的实际数值。水环式真空泵的绝对压强值为3300Pa,旋片式真空泵最高为之间。

真空泵抽气量抽气速度粗略计算公式

真空泵抽气量抽气速度 粗略计算公式 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

密闭容器内真空度随抽气时间的变化曲线 真空泵对密闭容器抽真空时,容器内部真空度的提高与抽气时间的函数关系如下: 式中:P为容器内的压力(即:绝对真空度);t为自变量,是抽气时间 K 3 为泵的极限真空度值,K 1 、K 2 为与泵、容器大小、环境压力等相关的常数。 函数曲线示意图如下: 由此可以看出,在抽气初期,容器内压力下降(即:真空度的提高)很快,而后呈指数关系衰减,越来越慢,并无限逼近泵的极限真空度值。 如果您想知道经过多长的抽气时间才能达到您指定的真空度值,可以点击帮您作理论计算。理论计算值仅供参考! 特别说明:根据我公司产品,计算公式作了简化,若用于计算其它品牌的真空泵出现的错误我们不负任何责任。 真空泵抽气量/抽气速度粗略计算公式 发表时间:2013-04-02 18:30 文章出处:编辑:admin点击 2205次 导读:Q=(V/T)×ln(P0/P1)其中:Q为真空泵抽气量(L/s)。V为真空室容积,单位为升(L)。T为达到要求绝对压强所需时间,单位为秒(S)。P0为被抽容积内部的初始压强。P1为要求达到的绝对压强,单位为帕(Pa)。 抽气量即为抽气速度,是真空泵的重要参数之一。单位一般式L/S或m^3/h。选型时,若选抽气量太小的泵,会因为漏气等系列因素导致无法达到预期的真空度;若抽气量选择太大又因功

耗太大不经济。因此,合理选择真空泵的抽泣量非常重要。下面简单介绍真空泵抽气量粗略计算公式: Q=(V/T)×ln(P0/P1) 其中:Q为真空泵抽气量(L/s)。 V为真空室容积,单位为升(L)。 T为达到要求绝对压强所需时间,单位为秒(S)。 P0为被抽容积内部的初始压强,即一个大气压强。计算时应根据当地海拔值(点此查看不同海拔地区的大气压值)计算,沿海地区一般都取101325。单位为帕(Pa),也可以为托或毫米汞柱。 P1为要求达到的绝对压强,单位为帕(Pa),也可以为托或毫米汞柱。所谓绝对压强是以绝对零压作起点所计算的压强称绝对压强,通常所指的大气压强为101325帕,就是大气的绝对压强。当密封腔内部被抽走部分气体后,这个数值会下降,其反映出设备内压强的实际数值。水环式真空泵的绝对压强值为3300Pa,旋片式真空泵最高为之间。 以上公式都是粗略计算的,一般都忽略了外界因素(如循环水温度、海拔、供电电压、工作范围值等)对真空泵的效率。实际选型时要在以上计算出的抽气量的基础上加一定的安全值。 附:真空泵常见单位换算公式

真空泵的选型及常用计算公式汇总

真空泵选型 真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点: 确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。 确定极限真空度 ----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。 被抽气体种类与抽气量 检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。 真空容积 检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。 考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。 主真空泵的选择计算 S=2.303V/tLog(P1/P2) 其中: S为真空泵抽气速率(L/s) V为真空室容积(L) t为达到要求真空度所需时间(s)

P1为初始真空度(Torr) P2为要求真空度(Torr) 例如: V=500L t=30s P1=760Torr P2=50Torr 则: S=2.303V/t Log(P1/P2) =2.303x500/30xLog(760/50) =35.4L/s 当然上式只是理论计算结果,还有若干变量因素未考虑进去,如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将安全系数考虑在内。目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等 一般的要求是: 1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。 2、真空流入介质及流量、压力、温度、规律。 3、抽气量、抽出气体介质、温度。 4、真空设备的占地面积、自动化程度、真空管道规格 选用真空泵时需要注意事项: 1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度,选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。 2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围,如:扩散泵为10-3~10-7mmHg,在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化,其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之内,而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作,但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。

真空系统抽气时间的计算

真空系统抽气时间的计算 1.真空系统的抽气方程 真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。 我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说,可以归纳为下述几个方面: (1)被抽容器内原有的空间大气,若容器的容积为Vm 3,抽气初始压强为P o Pa ,则容器内原有的大气量为VP 0Pa·m 3; (2)被抽容器内一旦被抽空,暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来,这部分气体来源我们称之为放气,单位时间内的放气流量可以用Q f Pa·m 3/s 来示; 实验表明,材料表面单位时间内单位表面积的放气率q 可以用式(27)的经验公式来计算。 真空室内暴露于真空下的构件表面,可能有多种材料。所以总的表面放气流量Q f 为式 (49)。 (3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量,以Q s Pa·m 3/s 表示。渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。气体的这种渗透是有选择性的,例如:氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝;氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。氦分子能透过玻璃。氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。一切气体都能透过有机聚合物,如橡胶、塑料等。但是所有的隋性气体都不能透过金属。除了有选择性之外,渗透气流量Q s 还与温度、气体的分压强有关。在材料种类、温度和气体分压强确定时,渗透气流量Q s 是个微小的定值。 (4)液体或固体蒸发的气体流量Q Z Pa·m 3/s 。空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来,这是在低真空范围内常常发生的现象。在高真空条件下,特别是在高温装置中,固体和液体都有一定的饱和蒸气压。当温度一定时,材料的饱和蒸气压是一定的,因而蒸发的气流量也是个常量。 (5)大气通过各种真空密封的连接处,通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量Q L Pa·m 3/s 。对于确定的真空装置,漏气流量Q L 是个常数。漏气流量通常可通过所说的压升率,即单位时间内容器中的压强增长率P x 来计算式(28)。 当真空泵启动之后,真空系统即对被抽容器抽气。此时,真空系统对容器的有效抽速若以S e 表示,容器中的压力以P 表示,则单位时间内系统所排出的气体流量即是S e P 。容器中的压强变化率为dP/dt ,容器内的气体减少量即是V dP/dt 。根据动态平衡,可列出如下方程 (29)。 这个方程称为真空系统抽气方程。 式中V 是被抽容器的容积,由于随着抽气时间t 的增长,容器内的压力P 降低,所以容器内的压强变化率dP/dt 是个负值。因而V dP/dt 是个负值,这表示容器内的气体减少量。放气流量Q f ,渗透气流量Q s ,蒸发的气流量Q z 和漏气流量Q L 都是使容器内气体量增多的气流量。S e P 则是真空系统将容器内气体抽出的气流量,所以方程中记为一S e P 。

(四)水环式真空泵抽气速率计算

(四)水环式真空泵抽气速率计算 水环式真空泵回水的饱和蒸汽压影响了真空泵的极限真空6KPa和抽气速率。工艺系统真空压力≥6KPa选用。 1、P1= KPa 密封水温下饱和蒸汽压下输入 2、P2= KPa 抽气温度下物料气液平衡时蒸汽分压输入。 3、G1= Kg/h水溶解空气量0.025Kg/m3冷凝水蒸汽中空气量10Kg/t蒸汽输 入。 4、G2= K g/h真空系统总容积估计泄漏空气量查表输入 真空系统静密封处泄漏空气量0.2Kg/h·M,一般用真空系统容积估计泄漏空气量G2 Kg/h 容积m3泄漏空气量G2Kg/h对应表 真空容积m3泄漏空气Kg/m 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6-10 6 11-15 7 16-25 8 26-30 9 31-50 10 51-100 20 101-150 25 151-200 30 201-300 40 301-400 50 401-500 60

5、G=G1+G2= Kg/h 泄漏入真空系统空气总量计算值。 6、Ps= KPa 工艺设计真空系压力输入。 7、P3=Ps-(P1+P2)= KPa 空气分压计算值。 8、M3=G/29= 抽气中空气摩尔数计算值。 9、M 总=M3/(P3/Ps)= 抽气中总摩尔数计算值。 10、M2=M 总*(P2/Ps)= 抽气中不凝物料摩尔数计算值。 11、M1=M 总*(P1/Ps)= 抽气中水蒸汽摩尔数计算值。 12、G3=M2*m 分子量= Kg/h 抽气不凝物料量计算值。 13、G4=M1*18= Kg/h 抽气水汽量计算值。 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

真空常用计算公式

真空概念及真空计算公式 1、真空的定义 真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态 2、真空度 处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。真空度高表示真空度“好”的意思,真空度低表示真空度“差”的意思。 3、真空度单位 通常用托(Torr)为单位,近年国际上取用帕(Pa)作为单位。 1托=1/760大气压=1毫米汞柱 4、托与帕的转换 1托=133.322帕或1帕=7.5×10-3托 5、平均自由程 作无规则热运动的气体粒子,相继两次碰撞所飞越的平均距离,用符号“λ”表示。 6、流量 单位时间流过任意截面的气体量,符号用“Q”表示,单位为帕·升/秒(Pa·L/s)或托·升/秒(Torr·L/s)。

7、流导 表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒(L/s),在稳定状态下,管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。 符号记作“U”。U=Q/(P2- P1) 8、压力或压强 气体分子作用于容器壁的单位面积上的力,用“P”表示。 9、标准大气压 压强为每平方厘米101325达因的气压,符号:(Atm)。 10、极限真空 真空容器经充分抽气后,稳定在某一真空度,此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气,再经12小时抽真空,最后一个小时每隔10分钟测量一次,取其10次的平均值为极限真空值。 11、抽气速率 在一定的压强和温度下,单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率,简称抽速。即Sp=Q/(P-P0) 12、热偶真空计 利用热电偶的电势与加热元件的温度有关,元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。

13、电离真空计(又收热阴极电离计) 由筒状收集极,栅网和位于栅网中心的灯丝构成,筒状收集极在栅网外面。热阴极发射电子电离气体分子,离子被收集极收集,根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。 14、复合真空计 由热偶真空计与热阴极电离真空计组成,测量范围从大气~10-5Pa。 15、冷阴极电离计 阳极筒的两端有一对阴极板,在外加磁场作用,阳极筒内形成潘宁放电产生离子,根据阴极板收集的离子流的大小来测定气体压强的真空计。 16、电阻真空计 利用加热元件的电阻与温度有关,元件的温度又与气体传导有关的原理,通过电桥电路来测量真空度的真空计。 17、麦克劳真空计(压缩式真空计) 将待测的气体用汞(或油)压缩到一极小体积,然后比较开管和闭管的液柱差,利用玻义尔定律直接算出气体压强的一种绝对真空计。18、B-A规 这是一种阴极与收集极倒置的热阴极电离规。收集极是一根细丝,放在栅网中心,灯丝放在栅网外面,因而减少软X射线影响,延伸测量下限,可测超高真空。

真空系统的抽气方程

真空系统的抽气方程 真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说,可以归纳为下述几个方面: (1)被抽容器内原有的空间大气,若容器的容积为Vm3,抽气初始压强为PoPa,则容器内原有的大气量为VP0Pa·m3; (2)被抽容器内一旦被抽空,暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来,这部分气体来源我们称之为放气,单位时间内的放气流量可以用QfPa·m3/s来示; 实验表明,材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。 真空室内暴露于真空下的构件表面,可能有多种材料。所以总的表面放气流量Qf为式(49)。 (3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量,以QsPa·m3/s表示。渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。气体的这种渗透是有选择性的,例如:氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝;氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。氦分子能透过玻璃。氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。一切气体都能透过有机聚合物,如橡胶、塑料等。但是所有的隋性气体都不能透过金属。除了有选择性之外,渗透气流量Qs还与温度、气体的分压强有关。在材料种类、温度和气体分压强确定时,渗透气流量Qs是个微小的定值。 (4)液体或固体蒸发的气体流量QZPa·m3/s。空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来,这是在低真空范围内常常发生的现象。在高真空条件下,特别是在高温装置中,固体和液体都有一定的饱和蒸气压。当温度一定时,材料的饱和蒸气压是一定的,因而蒸发的气流量也是个常量。 (5)大气通过各种真空密封的连接处,通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量QLPa·m3/s。对于确定的真空装置,漏气流量QL是个常数。漏气流量通常可通过所说的压升率,即单位时间内容器中的压强增长率Px来计算式(28)。 当真空泵启动之后,真空系统即对被抽容器抽气。此时,真空系统对容器的有效抽速若以Se表示,容器中的压力以P表示,则单位时间内系统所排出的气体流量即是SeP。容器中的压强变化率为dP/dt,容器内的气体减少量即是V dP/dt。根据动态平衡,可列出如下方程(29)。 这个方程称为真空系统抽气方程。式中V是被抽容器的容积,由于随着抽气时间t的增长,容器内的压力P降低,所以容器内的压强变化率dP/dt是个负值。因而V dP/dt是个负值,这表示容器内的气体减少量。放气流量Qf,渗透气流量Qs,蒸发的气流量Qz和漏气流量QL都是使容器内气体量增多的气流量。SeP则是真空系统将容器内气体抽出的气流量,所以方程中记为一SeP。 对于一个设计、加工制造良好的真空系统,抽气方程(29)中的放气Qf渗气Qs、漏气QL和蒸气Qz的气流量都是微小的。因此抽气初期(粗真空和低真空阶段)真空系统的气体负荷主要是容器内原有的空间大气。随着容器中压强的降低,原有的大气迅速减少,当抽空至1~10-1Pa时,容器中残存的气体主要是漏放气,而且主要的气体成分是水蒸汽。如果用油封式机械泵抽气,则试验表明,在几十~几Pa时,还将出现泵油大量返流的现象。 2.低真空抽气时间的计算 从大气压开始到0.5Pa范围的抽气,我们统称为低真空抽气阶段。这一阶段的抽气通常用油封式机械真空泵或分子筛吸附泵来完成。一般来说,油封机械泵的特性是在大气压到102Pa 时抽速近似为常数,在102~O.5Pa时抽速变化较大,而对于吸附泵,5A分子筛在室温下由大气压到O.5Pa时对氮气的吸附速率近于常数;在液氮温度下,由大气压到1Pa时,对氮气

真空泵的选择方法和计算公式

真空泵的选择方法和计算公式 真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点: 1、确定工作真空范围: 首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。 2、确定极限真空度 在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。 3、被抽气体种类与抽气量 检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。 4、真空容积 检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。 考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。 5、真空泵计算公式 S=2.303V/tLog(P1/P2) 其中: S为真空泵抽气速率(L/s) V为真空室容积(L) t为达到要求真空度所需时间(s) P1为初始真空度(Torr) P2为要求真空度(Torr) 例如: V=500L

t=30s P1=760Torr P2=50Torr 则: S=2.303V/t Log(P1/P2)=2.303×500/30xLog(760/50)=35.4L/s 当然上式只是理论计算结果,还有若干变量因素未考虑进去,如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将安全系数考虑在内。

真空计算常用公式

真空计算常用公式 1、玻义尔定律 体积V,压强P,P?V=常数(一定质量的气体,当温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。 即P1/P2=V2/V1) 2、盖?吕萨克定律 当压强P不变时,一定质量的气体,其体积V与绝对温度T成正比:(V1/V2=T1/T2=常数) 当压强不变时,一定质量的气体,温度每升高(或P降低)1℃,则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。 3、查理定律 当气体的体积V保持不变,一定质量的气体,压强P与其他绝对温度T成正比,即:P1/P2=T1/T2 在一定的体积下,一定质量的气体,温度每升高(或降低)1℃,它的压强比原来增加(或减少)1/273。 4、平均自由程: λ=(5×10-3)/P (cm) 5、抽速: S=dv/dt (升/秒)或S=Q/P Q=流量(托?升/秒) P=压强(托)V=体积(升) t=时间(秒) 6、通导:C=Q/(P2-P1) (升/秒) 7、真空抽气时间: 对于从大气压到1托抽气时间计算式:t=8V/S (经验公式) (V为体积,S为抽气速率,通常t在5~10分钟内选择。) 8、维持泵选择: S维=S前/10 9、扩散泵抽速估算: S=3D2 (D=直径cm) 10、罗茨泵的前级抽速: S=(0.1~0.2)S罗(l/s) 11、漏率: Q漏=V(P2-P1)/(t2-t1) Q漏-系统漏率(mmHg?l/s) V-系统容积(l) P1-真空泵停止时系统中压强(mmHg) P2-真空室经过时间t后达到的压强(mmHg) t-压强从P1升到P2经过的时间(s) 12、粗抽泵的抽速选择: S=Q1/P预(l/s) S=2.3V?lg(Pa/P预)/t S-机械泵有效抽速Q1-真空系统漏气率(托?升/秒) P预-需要达到的预真空度(托) V-真空系统容积(升) t-达到P预时所需要的时间Pa-大气压值(托) 13、前级泵抽速选择: 排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子

不同真空范围内的抽气时间计算

不同真空范围内的抽气时间计算 根据真空系统的使用目的而决定所需的真空度和抽气时间,然后选择合适的真空泵。本文介绍不同真空范围内的抽气时间计算。 1、大气压-低真空领域的抽气时间计算 这里所指的低真空领域,是指真空度在100 KPa至0.2 KPa,低真空领域真空腔体和泵的连接管内,气体分子是黏性流时,抽气时间可以通过初期压强p1、到达压强p2、抽气速度S和容积V(含配管)来计算。 式中p1———初期压强(大气压)[Pa]; p2———到达压强[Pa]; t———抽气时间[min]; V———容积[L]; Se———实际抽气速度[L/min]。 考虑到导管和阀门的瓶颈效应,实际抽气速度大致可以估算为理论抽气速度的80%。 2、中真空领域的抽气时间计算 这里所指的高真空至超高真空领域,是指真空度在200 Pa 至0.2Pa之间,中真空领域导管内的气体分子,处于黏性流和分子流的中间状态,不能单纯地像低真空或下面第三章节讲解的高真空那样简单地计算。一般情况下,通过两种方式分别计算抽气时间,然后取计算值较大的结果。 真空抽气要考虑的要素: (1)到达真空度; (2)抽气速度; (3)导通率;

(4)实际抽气速度; (5)气体放出率; (6)漏率。 用真空泵对真空腔体抽气时,最初腔体内的压强迅速降低,但是经过一段时间后压强下降变缓,并且趋于一个恒定值。导致这种现象的主要原因是材料的表面放气。如图1所示,压强变化的不同领域,分别称之为空间抽气和表面抽气。为了进一步提高真空度,通常采用的对策如下: 图1 压强和抽气时间的关系 (1)选择表面放出气体少的材料; (2)通过电解抛光等手段,减小材料表面积,继而减少气体分子的吸附 具体可参考:真空材料的表面净化和抛光 (3)对腔体进行烘烤,促进表面吸附气体的放出。 3、高真空-超高真空领域的抽气时间计算 这里所指的高真空至超高真空领域,是指真空度在0.2Pa以下,对于高真空领域,要充分考虑容器壁以及容器内物体的气体放出,因此,抽气时间和抽气速度的计算方法和低真空领域不同。

真空泵抽气量抽气速度粗略计算公式

真空泵抽气量抽气速度粗略计算公式 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

密闭容器内真空度随抽气时间的变化曲线 真空泵对密闭容器抽真空时,容器内部真空度的提高与抽气时间的函数关系如下: 式中:P为容器内的压力(即:绝对真空度);t为自变量,是抽气时间 K 3 为泵的极限真空度值,K 1 、K 2 为与泵、容器大小、环境压力等相关的常数。 函数曲线示意图如下: 由此可以看出,在抽气初期,容器内压力下降(即:真空度的提高)很快,而后呈指数关系衰减,越来越慢,并无限逼近泵的极限真空度值。 如果您想知道经过多长的抽气时间才能达到您指定的真空度值,可以点击帮您作理论计算。理论计算值仅供参考! 特别说明:根据我公司产品,计算公式作了简化,若用于计算其它品牌的真空泵出现的错误我们不负任何责任。 真空泵抽气量/抽气速度粗略计算公式 发表时间:2013-04-02 18:30 文章出处:编辑:admin点击 2205次 导读:Q=(V/T)×ln(P0/P1)其中:Q为真空泵抽气量(L/s)。V为真空室容积,单位为升(L)。T为达到要求绝对压强所需时间,单位为秒(S)。P0为被抽容积内部的初始压强。P1为要求达到的绝对压强,单位为帕(Pa)。 抽气量即为抽气速度,是真空泵的重要参数之一。单位一般式L/S或m^3/h。选型时,若选抽气量太小的泵,会因为漏气等系列因素导致无法达到预期的真空度;若抽气量选择太大又因功耗太大不经济。因此,合理选择真空泵的抽泣量非常重要。下面简单介绍真空泵抽气量粗略计算公式:

Q=(V/T)×ln(P0/P1) 其中:Q为真空泵抽气量(L/s)。 V为真空室容积,单位为升(L)。 T为达到要求绝对压强所需时间,单位为秒(S)。 P0为被抽容积内部的初始压强,即一个大气压强。计算时应根据当地海拔值(点此查看不同海拔地区的大气压值)计算,沿海地区一般都取101325。单位为帕(Pa),也可以为托或毫米汞柱。 P1为要求达到的绝对压强,单位为帕(Pa),也可以为托或毫米汞柱。所谓绝对压强是以绝对零压作起点所计算的压强称绝对压强,通常所指的大气压强为101325帕,就是大气的绝对压强。当密封腔内部被抽走部分气体后,这个数值会下降,其反映出设备内压强的实际数值。水环式真空泵的绝对压强值为3300Pa,旋片式真空泵最高为之间。 以上公式都是粗略计算的,一般都忽略了外界因素(如循环水温度、海拔、供电电压、工作范围值等)对真空泵的效率。实际选型时要在以上计算出的抽气量的基础上加一定的安全值。 附:真空泵常见单位换算公式

真空概念及真空常用计算公式

真空概念及真空常用计算公式 1、真空的定义 真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态 2、真空度 处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。真空度高表示真空度“好”的意思,真空度低表示真空度“差”的意思。 3、真空度单位 通常用托(Torr)为单位,近年国际上取用帕(Pa)作为单位。 1托=1/760大气压=1毫米汞柱 4、托与帕的转换 1托=133.322帕或1帕=7.5×10-3托 5、平均自由程 作无规则热运动的气体粒子,相继两次碰撞所飞越的平均距离,用符号“λ”表示。 6、流量 单位时间流过任意截面的气体量,符号用“Q”表示,单位为帕·升/秒(Pa·L/s)或托·升/秒(Torr·L/s)。 7、流导 表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒(L/s),在稳定状态下,管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。 符号记作“U”。U=Q/(P2- P1)

8、压力或压强 气体分子作用于容器壁的单位面积上的力,用“P”表示。 9、标准大气压 压强为每平方厘米101325达因的气压,符号:(Atm)。 10、极限真空 真空容器经充分抽气后,稳定在某一真空度,此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气,再经12小时抽真空,最后一个小时每隔10分钟测量一次,取其10次的平均值为极限真空值。 11、抽气速率 在一定的压强和温度下,单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率,简称抽速。即Sp=Q/(P-P0) 12、热偶真空计 利用热电偶的电势与加热元件的温度有关,元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。 13、电离真空计(又收热阴极电离计) 由筒状收集极,栅网和位于栅网中心的灯丝构成,筒状收集极在栅网外面。热阴极发射电子电离气体分子,离子被收集极收集,根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。 14、复合真空计 由热偶真空计与热阴极电离真空计组成,测量范围从大气~10-5Pa。

真空系统的抽气方程

真空系统的抽气方程 对于一个真空系统,抽气方程中的放气Qf、渗气Qs、漏气QL和蒸气Qz的气流量都是微小的。因此抽气初期真空系统的气体负荷主要是容器内原有的空间大气。随着容器中压强的降低,原有的大气迅速减少,当抽空至1~10-1Pa时,容器中残存的气体主要是漏放气,而且主要的气体成分 真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说,可以归纳为下述几个方面: (1)被抽容器内原有的空间大气,若容器的容积为Vm3,抽气初始压强为P o Pa,则容器内原有的大气量为VP0Pa·m3; (2)被抽容器内一旦被抽空,暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来,这部分气体来源我们称之为放气,单位时间内的放气流量可以用Q f Pa·m3/s来示; 实验表明,材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。 真空室内暴露于真空下的构件表面,可能有多种材料。所以总的表面放气流量Q f为式(49)。

(3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量,以 Q s Pa·m3/s表示。渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。气体的这种渗透是有选择性的,例如:氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝;氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。氦分子能透过玻璃。氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。一切气体都能透过有机聚合物,如橡胶、塑料等。但是所有的隋性气体都不能透过金属。除了有选择性之外,渗透气流量Q s还与温度、气体的分压强有关。在材料种类、温度和气体分压强确定时,渗透气流量Q s是个微小的定值。 (4)液体或固体蒸发的气体流量Q Z Pa·m3/s。空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来,这是在低真空范围内常常发生的现象。在高真空条件下,特别是在高温装置中,固体和液体都有一定的饱和蒸气压。当温度一定时,材料的饱和蒸气压是一定的,因而蒸发的气流量也是个常量。

真空系统设计

真空系统设计(1)

第八讲:真空系统设计 王继常 (东北大学) 一、真空系统的组成 真空应用设备种类繁多,但无论何种真空应用设备都有一套排除被抽容器内气体的抽气系统,以便在真空容器内获得所需要的真空条件。举例来说:一个真空处理用的容器,用管道和阀门将它与真空泵连接起来,当真空泵对容器进行抽空时,容器上要有真空测量装置,这就构成了

一个最简单的真空抽气系统(如图1)。 图1所示的最简单的真空系统只能在被抽容器内获得低真空范围内的真空度,当需要获得高真空范围内的真空度时,通常在图1所示的真空系统中串联一个高真空泵。当串联一个高真空泵之后,通常要在高真空泵的入口和出口分别加上阀门,以便高真空泵能单独保持真空。如果所串联的高真空泵是一个油扩散泵,为了防止大量的油蒸气返流进入被抽容器,通常在油扩散泵的入口加一个捕集器——水冷障板(如图2所示)。根据要求,还可以在管路中加上除尘器、真空继电器规头、真空软连接管道、真空泵入口放气阀等等,这样就构成了一个较完善的高真空系统。 凡是由两个以上真空泵串联组成的真空系统,通常都把抽低真空的泵叫做它上一级高真空泵的前级泵(或称前置泵),而最高一级的真空泵叫做该真空系统的主泵,即它是最主要的泵,被抽容器中的极限真空度和工作真空度就由主泵确定。被抽容器出口到主泵入口之间的管路称为高真空管路,主泵入口处的阀门称为主阀。 通常前级泵又兼作予真空抽气泵。被抽容器到予抽泵之间的管路称为予真空管路,该管路上的阀门称为予真空管道阀。主泵出口到前级泵入口之间的管路称为前级管道,该管路上的阀门称为前级管道阀,而软连接管道是为了隔离前级泵的振动而设置的。 总起来说,一个较完善的真空系统由下列元件组成: 1.抽气设备:例如各种真空泵; 2.真空阀门; 3.连接管道; 4.真空测量装置:例如真空压力表、各种规管; 5.其它元件:例如捕集器、除尘器、真空继电器规头、储气罐等。 那么,究竟什么是真空系统?用一句话来概括,就是:用来获得有特定要求的真空度的抽气系统。 真空系统设计的基本内容:是根据被抽容器对真空度的要求,选择适当的真空系统设计方案,进行选、配泵计算;确定导管、阀门、捕集器、真空测量元件等,进行合理配置,最后划出真空系统装配图和零部件图。 二、真空技术基本方程 真空系统最重要的性能参数是其所能获得的极限真空度和对容器的有效抽速。 所说的真空系统的极限真空度是指在没有外加负荷的情况下,经过足够长时间的抽气后,系统所能达到的最低压力。 真空系统对容器的有效抽速是指在容器出口处的压力下,单位时间内真空系统能够从被抽容器中所抽除的气体体积。真空系统对容器的有效抽速不仅取决于真空泵的抽速,也取决于真空系统管路对气体的导通性能,即所说的流导。流导的定义是:在单位压差下,流经管路的气流量的大小。用一个数学式子来表示,即是式(1) 如果用S e来表示真空系统对容器的有效抽速,用S p表示真空泵的抽速,C表示真空容器出口到真空泵入口之间管路的流导,则有式(2),(2a)、(2b)、和(2c) 方程(2),(2a)、(2b)、和(2c)本质上是一个方程,只不过写法不同,这个方程在真空系统设计中是一个非常重要的方程,如果知道泵的抽速S p和管路的流导C,就可以计算出系统对容器有效抽速,这个方程被称为真空技术基本方程。 从方程(2b)可以看出:如果管路的流导C远大于泵的抽速S p,则S p/C的值远小于1,此时真空系统对容器的有效抽速S e≈S p。这就是说为了充分发挥泵对容器的抽气作用,在设计真空系统管路时,应使管路的流导尽可能大一些。因此真空管路应该粗而短,切不可细而长。这是设计连接管道时的一条重要原则。相反,如果管路的流导C远小于泵的抽速S p,则C/S p的值远小于1,从方程(2c)可以看出,此时真空系统对容器的有效抽速S e≈C,这就是说,在这种情况下,选择多大的泵都没有用,都不能提高泵对容器的有效抽速。

真空泵计算

5 真空泵计算 (1)抽气时间 2 1lg 3 .2P P S V t = (5 - 10) 式中 t —— 抽气时间,min ; V —— 真空系统的容积,m 3 ; S —— 真空泵的抽气速率,m 3/min; P 1——真空系统的初始压力,kPa(绝压); P 2——真空系统的抽气终了的压力,kPa(绝压); (2)真空泵的选用 ① 根据真空系统的真空度, 考虑泵进口管路的压降,确定泵入口处的真空度(绝压) ② 按表5-5确定真空系统的抽气速率,Se ; ③ 将Se 换算成泵吸入条件下的抽气速率' e S ; T P T PS S s e e 1 = ' (5 - 11) 式中 P ,Ps —— 分别为真空系统、泵入口处的真空度,kPa (绝压); T ,Ts —— 分别为真空系统、泵入口处气体的温度,K ; Se ,' e S —— 分别为真空系统、泵入口处的抽气速率,m 3 /min 。 ④ 根据抽气速率、真空度要求,选择真空泵类型,然后选择真空泵型号。 泵吸入条件应满足如下要求: S >20~30%' e S 或更大。 表5-5:真空系统抽气速率Se 的计算方法

表5-6 逸入真空系统的空气泄漏量的估算

例1 某发酵装置需选用液环真空泵一台,参数如下:真空装置容积50m 3 ,密封长度30m ,压力20kPa ,温度30℃,来自工艺系统的空气为60kg ,泵设计进入温度30℃。 解:(1)根据密封长度,真空容积确定真空系统总漏气量 a. 根据密封长度估计泄露量 假设装置密封情况正常,取k=0.2kg/ b. 根据真空容积估算泄露量 查表5-6,3Q =8kg/h (2)计算总抽气量Q 321Q Q Q Q ++==60+8=68kg/h (3)计算抽气速率e S 空气的相对分子质量M= M P T QR S S S e ) 273(+= 96 .2820)30273(31.868?+??= =h m /3 (4)将e S 换算成泵厂样本规定条件下的抽气速率/ e S

真空泵抽气量抽气速度粗略计算公式

真空泵抽气量抽气速度粗略计算公式 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

密闭容器内真空度随抽气时间的变化曲线 ? 真空泵对密闭容器抽真空时,容器内部真空度的提高与抽气时间的函数关系如下: 式中:P为容器内的压力(即:绝对真空度);t为自变量,是抽气时间 K 3 为泵的极限真空度值,K 1 、K 2 为与泵、容器大小、环境压力等相关的常数。 函数曲线示意图如下: 由此可以看出,在抽气初期,容器内压力下降(即:真空度的提高)很快,而后呈指数关系衰减,越来越慢,并无限逼近泵的极限真空度值。 如果您想知道经过多长的抽气时间才能达到您指定的真空度值,可以点击计算工具帮您作理论计算。理论计算值仅供参考! 特别说明:根据我公司产品,计算公式作了简化,若用于计算其它品牌的真空泵出现的错误我们不负任何责任。 真空泵抽气量/抽气速度粗略计算公式

发表时间:2013-04-02 18:30 文章出处:广州市浩雄泵业有限公司编辑:admin点击 2205次收藏 导读:Q=(V/T)×ln(P0/P1)其中:Q为真空泵抽气量(L/s)。V为真空室容积,单位为升(L)。T为达到要求绝对压强所需时间,单位为秒(S)。P0为被抽容积内部的初始压强。P1为要求达到的绝对压强,单位为帕(Pa)。 抽气量即为抽气速度,是真空泵的重要参数之一。单位一般式L/S或m^3/h。选型时,若选抽气量太小的泵,会因为漏气等系列因素导致无法达到预期的真空度;若抽气量选择太大又因功耗太大不经济。因此,合理选择真空泵的抽泣量非常重要。下面简单介绍真空泵抽气量粗略计算公式: Q=(V/T)×ln(P0/P1) 其中:Q为真空泵抽气量(L/s)。 V为真空室容积,单位为升(L)。 T为达到要求绝对压强所需时间,单位为秒(S)。 P0为被抽容积内部的初始压强,即一个大气压强。计算时应根据当地海拔值(点此查看不同海拔地区的大气压值)计算,沿海地区一般都取101325。单位为帕(Pa),也可以为托或毫米汞柱。 P1为要求达到的绝对压强,单位为帕(Pa),也可以为托或毫米汞柱。所谓绝对压强是以绝对零压作起点所计算的压强称绝对压强,通常所指的大气压强为101325帕,就是大气的绝对压强。当密封腔内部被抽走部分气体后,这个数值会下降,其反映出设备内压强的实际数值。水环式真空泵的绝对压强值为3300Pa,旋片式真空泵最高为之间。 以上公式都是粗略计算的,一般都忽略了外界因素(如循环水温度、海拔、供电电压、工作范围值等)对真空泵的效率。实际选型时要在以上计算出的抽气量的基础上加一定的安全值。 附:真空泵常见单位换算公式

相关文档