真空泵选型原则及选型计算公式
在选型前,我们必须弄清楚关于真空泵的几个基础概念:真空度、极限相对压强、抽气量。
真空度:处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用真空度表示。从真空表所读得的数值称真空度。真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值,从表上表示出来的数值又称为表压强,业界也称为极限相对压强,即: 真空度=大气压强-绝对压强(大气压强一般取101325Pa,水环式真空泵极限绝对压强3300Pa旋片式真空泵极限绝对压强约10Pa)
极限相对压强:相对压强即所测内部压强比“大气压”低多少压强。表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值。由于容器内部空气被抽,因此,内部的压强始终低于容器外部压强。所以当用相对压强或者表压强表示的时候,数值前面必须带负号,表示容器内部压强比外部压强低。
极限绝对压强:绝对压强即所测内部压强比”理论真空(理论真空压强值为0Pa)”高多少压强。它所比较的对象为理论状态的绝对真空压强值。由于工艺所限,我们无论如何都不能将内部压强抽到绝对真空0Pa这个数值,因此,真空泵所抽的真空值比理论真空值要高。所以当用绝对真空表示时,数值前面无负号。
抽气量:抽气量是真空泵抽速的一个衡量因素。一般单位用L/S和m³/h来表示。是弥补漏气率的参数。不难理解,理论下抽一个相同体积的容器,为什么抽气量大的真空泵很容易抽到我们所需的真空度,而抽气量小的真空泵很慢甚至无法抽到我们想要的真空度?因为管路或者容器始终不可能做到绝对不漏气,而抽气量大的弥补了漏气所带来的真空度下降的因素,所以,大气量的很容易抽到理想真空度值。这里建议,在计算出理论抽气量的情况下,我们尽量选择高一级的抽气量的真空泵。抽气量具体计算公式以下会介绍。
清楚了真空度、绝对压强、相对压强这几个真空泵的基础参数后,我们就可以进入真空泵的正式选型。
1、工艺要求达到的真空度
真空泵的工作压力应该满足工艺工作压力要求,选型时真空度要高于真空设备真空度的半个到一个数量级。(如:真空工艺要求100pa(绝对压力)的真空度,选用真空泵的真空度至少要50pa-10pa)。一般如果要求绝对压强高于3300Pa,则优先选择水环式真空泵作为真空装置,如果绝对压强要求低于3300Pa,则不能选择水环式真空泵,选择旋片式真空泵或更高真空级别的真空泵作为真空获得装置。
2、工艺要求的抽气量(抽气速率)
真空泵要求抽气速率(也就是要求真空泵在其工作压力下,排出气体、液体,固体的能力),一般单位:m3/h,L/S,m3/min。具体计算方法可以参考下面公式自行计算选型。当然,真空泵的选型是一个综合过程,涉及到相关经验等因素。
S=(V/t)×ln(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为初始压强(Pa)
P2为要求压强(Pa)
3、判定被抽物体的成分
第一、被抽物体是气体、液体还是颗粒,如果被抽气体中含有水汽或少量颗粒性和粉尘等杂质,慎选旋片式真空泵,如果真空度要求较高,则应加过滤装置加以过滤方能使用旋片式真空泵做真空获得设备。
第二、要知道被抽物体是否有腐蚀(酸性还是碱性,PH值是多少?),若含有酸碱腐蚀或有机腐蚀等因素的气体,应过滤或中和处理才能选旋片式真空泵。
第三、被抽物体是否对橡胶或者油品有污染?针对不同的被抽介质要选用相应的真空设备,如果气体中含有大量蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装相应的辅助设备,如冷凝器,过滤器等(具体联系我们相应技术工程人员)。
第四、 真空泵的噪音,振动,美观的对工厂是否有影响。
第五、俗话说,便宜没好货。购买真空泵和真空设备时,还应优先考虑设备的质量、运输及其维修和保养费用等。
真空泵的主要参数:
(1)抽气速率:真空泵的抽气速率也叫生产能力,在一定温度下,真空泵在单位时间内能从设备内抽走气体的体积,单位m3/s或m3/h表示。
(2)残余压力:也叫极限真空即真空泵能达到稳定状态下的最低压力,单位“Torr”或%表示。1Torr=1/760atm=133.3Pa。
(3)抽气量:在一定温度下,真空泵在单位时间内能从设备内抽走指定气体量叫抽气量,单位m3/h。
(4)起动压力:真空泵开始工作时的压力。
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电站阀门大的范围,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。
真空泵抽气速率计算公式
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)=2.303x500/30xLog(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。所以在选择的时候应该适当的增加点余量以保证其使用范围更广泛。
(1)抽气速率一系指单位时间内真空泵在残余压力下从进气管吸入的气体容积,即好凯德真空泵的生产能力(或称流世V),以m³或L/s表示。
(2)残余压力或称极限真空度一系指该泵所能达到的最低压力(绝对)。
雅之雷德用一定的进口真空泵抽吸某一密闭容器中的气体,无论抽吸的时间有多久,容器中的压力是不能无限地降低到零(即绝对真空)的。这是因为当进气压力低于某一值后,或是由于泵中液体发生汽化,或是由于高压侧漏回的气盘与真空泵的抽气胜相同.或是由于好凯德真空泵的压缩比过高,容积系数降低为零.都会使泵无法继续吸入新鲜气体。在这种情况下,容器中的压力再也不会降低了。此时的绝对压力值称为残余压力或极限真空度。
开泵后待真空室达到设计真空度时,打开该孔,如果能维持真空度,说明真空度达到设计要求。
同理,开孔的直径根据抽气能力大小做一系列。通过自由组合开孔的数目,使真空度刚好保持。
将孔的对应抽气能力相加后即为对应抽气量。
此方法花费成本极少。主要是流量-孔径的计算需要把握好。
建议先认真排除外部原因,因为真空泵的拆卸还是比较烦琐的。
影响电流的因素有很多,解决的方法也多种多样,比如你可以在保证工况的前提下减小一下供水量看是否有效。
如果是真空泵自身的问题,建议找生产厂家沟通。
粗真空:压力范围为101.3×l03~1. 3332×l03Pa (10~760mmHg)
低真空:压力范围为1. 3332×l03~133.2×lO-zPa (10-2~lOmmHg)中真空:压力范围为133.2×10-z—133.2×l0-7Pa (10-4~10-2mmHg)高真空:压力范围为133.2×10-4—133.2×l0-7Pa (10'7-10-4mmHg)超高真空:压力范围低于133.2×l0-7Pa(低于l0-7mmHg)化工生产中,一般在粗、低真空区域内操作即能达到生产要求。 真空泵的种类按工作条件可分为干式真空泵和湿式真空泵。于式真空泵只能从设备里抽出气体,其真空度可达到96y/—99. 9}/;湿式真空泵可抽取气液混合物,其真空度可达到80%—85%。真空泵的主要性能有抽气速率和极限真空等指标。1.抽气速率单位时间内抽吸气体的体积叫抽气速率,用符号S表示,单位为1113/h或d/s,它表明真空泵的抽气能力。2.极限真空极限真空又称残余压力,指真空泵所能达到的最低绝对压力值,用符号声&表示,单位为Pa。3.真空度和真空度百分数真空度是大气压力和真空系统中绝对压力的差值,用符号户,表示,单位为Pa。即p。-101.3×l03_p (Pa)式中p-真空系统中的绝对压为,Pa。
真空泵:是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。
微型真空泵仅仅是气路系统的一个动力元件,为系统提供动力是它的主要职责,不能把阀的功能都寄托在泵上。我们在设计微型真空泵时主要追求真空度、流量、运行的可靠性、稳定性等参数。在泵的内部确实有两个单向阀,但是我们对它们的设计目标是使其在泵运转过程中尽量高效、可靠地配合隔膜运动改变气流,追求的是动态性能,而不是在静态下严密关闭的功能。
我们微型真空泵在动态下的保压性能是很好的,泄漏率很低(完全不漏是理想状态,是不可能达到的),有个数据可供参考:10^-7Pa M^3/S(10的负7次方帕立方米每秒),但静态下(泵断电停止工作时),气密性是不做要求的。
泵从设计到生产都是追求泵的参数,而不是追求阀的参数。所以要求泵在静止时像阀一样能严密地关闭气路是不科学的,应该选用阀来执行该功能。
泵内部的单向阀在静态时有一定的关闭能力,关闭得越好真空保持时间就越长。但在设计时保压性能不是我们追求的目标,生产时也不作该项检验。进口品牌也没有把保压时间作为一个硬指标承诺客户,据我们测定也是千差万别。如果客户提出要求,我们可以通过超量生产再挑选的方法兼顾这个指标,显然生产成本大幅提高。 更多详细的产品介绍请访问“成都新为诚科技有限公司”