真空泵漏率怎么计算

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、涡轮分子泵等，它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值，选用的前级泵必须能将主泵的较大气体量排走，根据管路中，各截面流量恒等的原则有：

PnSg≥PgS 或

Sg≥Pgs/Pn

Sg－前级泵的有效抽速(l/s)

Pn－主泵临界前级压强(较大排气压强)(l/s)

Pg－真空室较高工作压强(托)

S－主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s)

14、扩散泵抽速计算公式：

S＝Q/P＝(K·n)/(P·t)(升/秒)

式中：S－被试泵的抽气速率(l/s)

n－滴管内油柱上升格数(格)

t－油柱上升n格所需要的时间(秒)

P－在泵口附近测得的压强(托)

K－滴管系数(托·升/秒)

K＝V0·(L/n)·(Υ0/Υm) Pa△Vt

其中V0－滴管和真空胶管的原始容积(升)

L－滴管刻度部分的长度(mm)

n－滴管刻度部分的格数(格)

Υ0－油的比重(克/厘米3)

Υm－汞的比重(克/厘米3)

Pa－当地大气压强(托)

△Vt－滴管的刻度上的一格的对应的容积(升/格)

15、旋片真空泵的几何抽速计算公式：

S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)

式中：Z为旋片数，n为转速(转/分)，L为泵腔长度，D为泵腔直径，d为转子直径(cm)，Kv为容积利用系数(一般取95％)。

16、O型橡胶槽深B＝0.7D

D为橡胶直径，槽宽C＝1.6B

17、方形橡胶槽深B＝0.8A

A为方形橡胶边长，槽宽C＝1.67B

真空泵的漏率是指在规定条件下，一种特定气体通过漏孔的流量。

（雅之雷德代理的）真空泵的漏率与极限压力有直接关系，在极限压力下运转的好凯德真空泵中，它的气体状态已接近分子流，气体的分子自由程较大，气体分子不易穿透转子与各相关零部件之间的间隙，也就是说此时间隙对极限压力的影响已极其微小，能影响极限压力的因素就只有漏率了。所谓真空泵达到了极限压力，就是渗漏进入真空泵的气体与真空泵抽出的气体达到了动态平衡，进入了相对稳定状态。

好凯德真空泵漏率的测试方法有关阀测漏法和氦质谱测漏法二种。

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。

一、真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度。

所谓的真空度是指一个空间内气体分子数的密度比标准状态下(一个大气压101325pa)少。而湿度通常是指气态水分子的多少。空气中除了氮和氧以外，还有很多其他气体，水分就是其中之一，所以通常来讲湿度越大真空度越小，那相对来说湿度大抽真空就不容易。决定真空度大小有两个因素:一个是真空泵本身能达到的极限真空度和抽速，一个是整个系统的泄漏量。由于任何物质由固态或液态转化为气态都需要能量，所以气温越高，分子运动越活跃，越容易将其抽出。

相对真空度=绝对真空度(绝对压力)-测量地点的气压

二、泄漏率是指单位时间内气体通过漏孔的量。

1、充压检漏法：在被检件内部充入一定压力的示漏物质，如果被检件上有漏孔，示漏物质便从漏孔漏出，用一定的方法或仪器在被检件外部检测出从漏孔漏出的示漏物质，从而判定漏孔的存在、位置及漏率的大小。

2、真空检漏法：被检件和检漏器的敏感元件处于真空状态，在被检件的外部施加示漏物质，如果有漏孔，示漏物质就会通过漏孔进入被检件和敏感元件的空间，由敏感元件检测出示漏物质，从而可以判定漏孔的存在、位置利漏率的大小。

3、背压检漏法：利用背压室先将示漏气体由漏孔充入被检件，然后在真空状态下使示漏气体再从被检件中漏出．以某种方法（或检漏仪）检测漏出的示漏气体，判定被检件的总漏率。

真空检漏的性能指标

真空检漏技术就是用适当的方法判断真空系统、容器或器件是否漏气、确定漏孔位置及漏率大小的一门技术，相应的仪器称为检漏仪。在真空系统、容器、器件制造过程中借助真空检漏技术确定它们的真空气密性、探查漏孔的位置，以便采取措施将漏孔封闭从而使系统、容器、器件中的真空状态得以维持。

漏孔就是真空容器的孔洞和孔隙。容器内外的压力差会使气体通过漏孔从容器的一侧通向大气侧。漏孔一般很微小，实际上不能测出漏孔的具体大小，所以漏孔大小都用漏率（在规定的条件下气体流过漏孔的流量）来表示。

漏孔两侧存在着压力差，即可利用气体流动引起的效应来检漏。为便于检漏和易于检测出漏孔的位置，一般尽可能缩小检测的面积范围，所以先侧重于对零部件的检漏。零部件经过严格的检漏，组装后就可避免漏气。

1、真空度的计算

真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度。从真空泵所读得的数值称真空度，计算方法为： 真空度=大气压强-绝对压强

2、出气量的计算

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。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。

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。 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。

轴功率除以效率＝功率

液环真空泵总效率η＝ηιs×ηω×ηm

ηιs：等温指示效率0.92～0.95，它反映实际压缩过程与等温压缩过程的偏差。

ηω：0.5～0.7，它反映叶轮搅动液体流动的损失，

ηm：0.98～0.99，液环压缩机中的机械效率较高。