真空泵管径如何计算
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
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
扩展资料:
机械选择
⑴真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许,应选择无振动的泵或者采取防振动措施。
⑵了解被抽气体成分,气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘,有无腐蚀性等。选择真空泵时,需要知道气体成分,针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备,如冷凝器、除尘器等。
⑶真空泵在其工作压强下,应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。
⑷正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气,因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦,而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵)对氩有一定的抽速,两者组合起来,便会使真空装置得到较好的真空度。另外,有的真空泵不能在大气压下工作,需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。
⑸真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时,应该选各种无油泵,如:水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格,可以选择有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、挡油阱等,也能达到清洁真空要求。
⑹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:2BV系列水环真空泵工作压强范围760mmHg~25mmHg(绝压),在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化(详细变化情况参照泵的性能曲线),其稳定的工作压强范围为760~60mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之内较为适宜,而不能让它在25~30mmHg下长期工作。
⑺真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染,可以选无油真空泵,或者把油蒸气排到室外。
⑻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:某真空干燥工艺要求10mmHg的工作真空度,选用的真空泵的极限真空度至少要2mmHg,最好能达到1mmHg。通常选择泵的极限真空度要高于真空设备工作真空度半个到一个数量级。
⑼真空泵的价格、运转及维修费用。
参考资料来源:百度百科-真空泵
St=(2.3V/t)logp1/p2
式中St-真空泵抽气速率,米3/分
v—真空系统容积,米3
t—抽气时间,分
p1-系统开始时的压力,毫来汞柱(绝)
P2—系统经t时间后的压力,毫米汞住(绝)。
对于连续摄作系统真空泵抽气速率参见泵样本或铭牌。
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Sp=Kq*(V/S)*ln(Pi/P)
t 抽气时间{s}
Sp 泵的名义抽速{L/S}
V 真空设备容积{L}
P 经t时间抽气后的压力{Pa}
Pi 设备开始抽气时的压力{Pa}
Kq 修正系数,与设备终止时的压强P有关
100Pa时 Kq可取2或者1.5
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达到的真空度越高,消耗的功率越大,但是不是线性关系。真空泵与系统的连接管道应密封可靠,对小真空泵可采用金属管路连接密封垫采用耐油橡胶,对小真空泵可采用真空胶管连接,管道管径不得小于真空泵吸气口径,且要求管路短而少弯头。
焊接管路时应清除管道中焊渣,严禁焊渣进入真空泵腔。在连接管路中,用户可在真空泵进气口上方安装阀门及真空计,随时可检查真空泵的极限压力。
扩展资料主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单,使用方便、工作可靠、维护方便的特点。
主要用于粗真空。抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其它无腐蚀,不溶于水,含有少量固体颗粒的气体,以便在密闭容器中形成真空。所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业中。
参考资料来源:百度百科-真空泵
抽真空是制冷设备生产或维修过程中,充注制冷剂前的一个必不可少的重要工序。即用真空泵与制冷系统管路相连接(一般是高低压侧同时连接),将系统管路中的不凝性气体和水分等排除的过程。