真空泵的选择方法和计算公式
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在真空泵选型前,我们一定弄清楚几个基础概念:理论上是指容积里面不含有任何的物质。
(现实中是不存在真正的真空的)通常把容器内气压低于正常大气压(101325 Pa)的都称之为真空状态。
表示处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用压力值来表示。
实际应用中,真空度通常有绝对真空和相对真空两种说法。
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)绝对真空&相对真空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。
例如,设备的真空度标为0.098MPa,实际上是-0.098MPa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。
真空泵选型原则及相关计算公式真空泵是一种将气体抽出封闭容器内部形成真空的设备,广泛应用于化工、医药、电子、航天等领域。
在选型过程中,需要考虑以下几个原则:1.最大抽气速度:真空泵的最大抽气速度应能满足设备的工艺要求。
抽气速度的计算公式为:S=(Q2-Q1)/(P2-P1),其中S为抽气速度,Q为流量,P为压力。
2.极限压力:真空泵的极限压力应低于设备所需的真空度。
极限压力的计算公式为:P=(P1V1)/V2,其中P为极限压力,V为容器的体积。
3.工作条件:选择真空泵时需要考虑工作介质的性质以及工作温度等条件。
4.功率和能耗:选用真空泵时要考虑其相应的功率和能耗,以保证在节能的前提下满足工艺需求。
5.维护和保养:真空泵的维护和保养成本也需要考虑在内。
除了以上原则外,还需要考虑一些具体的技术参数,如转速、排气量、冷却方式等。
常见的真空泵类型有:1.机械泵:主要分为旋片式、涡轮式和离心式机械泵。
旋片式机械泵具有体积小、结构简单、价格低廉等优点;涡轮式机械泵适用于高真空条件下的抽气工作;离心式机械泵适用于较大流量和比较低真空度的条件。
2.分子泵:分子泵是真空泵中的高真空泵,其工作原理是通过高速旋转的叶轮把分子和原子推向出口方向。
分子泵适用于高真空和超高真空条件下的抽气工作。
3.扩散泵:扩散泵利用分子在热扩散作用下的运动来抽气。
扩散泵适用于中等真空和高真空条件下的抽气工作。
4.涡旋泵:涡旋泵是一种基于离心力原理工作的真空泵。
涡旋泵适用于高真空和超高真空条件下的抽气工作。
根据不同的工艺要求和实际情况,选型时需要综合考虑各个方面的因素,权衡各个参数和条件,选择最适合的真空泵。
在真空泵选型前,我们一定弄清楚几个基础概念:真空理论上是指容积里面不含有任何的物质。
(现实中是不存在真正的真空的)通常把容器内气压低于正常大气压(101325 Pa)的都称之为真空状态。
真空度表示处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用压力值来表示。
实际应用中,真空度通常有绝对真空和相对真空两种说法。
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)绝对真空&相对真空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。
例如,设备的真空度标为0.098MPa,实际上是-0.098MPa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。
真空泵选型计算范文真空泵是一种将气体从封闭系统抽出的设备,广泛应用于科研实验、化工生产、医疗设备等领域。
在选择真空泵时,需要考虑多个因素,如目标压力、流量要求、泵的类型和尺寸等。
下面将详细介绍真空泵选型计算的步骤和注意事项。
第一步:确定目标压力目标压力是选择真空泵的关键指标之一、不同应用领域对目标压力的要求不同,所以需要事先确定需要达到的目标压力范围。
一般来说,目标压力越低,所需真空泵的抽取能力越强。
第二步:计算流量要求流量是真空泵的另一个重要指标,它决定了泵的抽取速度和处理能力。
流量要求的计算可以通过以下公式得到:Q=S×V/t其中,Q表示流量,S表示需要抽取的气体体积,V表示抽取的时间,t表示时间。
第三步:选择泵的类型真空泵有多种类型,如旋片式真空泵、涡轮分子泵、罗茨泵等。
选择合适的泵类型,需要考虑泵的工作原理、抽取速度和压缩比等因素。
不同类型的真空泵适用于不同的应用场景,所以根据实际情况选择合适的泵类型。
第四步:确定泵的尺寸泵的尺寸是选择时需要考虑的另一个因素。
泵的尺寸通常与泵的流量和抽取能力相关,一般来说,流量越大,泵的尺寸越大。
根据前面计算得到的流量要求,结合厂家提供的参数表,选择适合的泵型号和尺寸。
第五步:其他考虑因素在选择真空泵时,还需要考虑一些其他因素,如耐腐蚀性能、噪音水平、维护保养成本等。
这些因素将影响真空泵的使用寿命和操作安全性,所以需要综合考虑,并与实际需求相匹配。
总结:选择合适的真空泵需要综合考虑多个因素,并进行详细的计算和比较。
在选型过程中,需要明确目标压力和流量要求,选择适合的泵型号和尺寸,同时考虑其他因素。
此外,建议参考厂家提供的产品参数和技术支持,以确保选型计算的准确性和可靠性。
在选型前,我们必须弄清楚关于真空泵的几个基础概念。
弄清楚这几个基础概念后,真空泵的选型便是得心应手。
1、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)2、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。
3、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。
4、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。
要正确选型,必须要满足以下几个条件: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。
5 真空泵计算(1)抽气时间21lg 3.2P PS 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 ;TP 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5-6 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/(h.m) 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Q321Q 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=28.96MP T QR S S S e )273(+=96.2820)30273(31.868⨯+⨯⨯==295.6h 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[]73.0704.105.1)543.020ln 27.0(20243.405.1)543.020ln 27.0(2005.1)543.0ln 27.0(05.1)543.0ln 27.0(1=⨯-+⨯⨯-+⨯=⨯-+⨯-+=v s s v s s P P P P P P k022.130273)2030(66.01273)20(66.012=+-+=+-+=W S T T kh m k k S S e e /3.396022.173.06.295321/=⨯==(5) 根据抽气速率和真空度要求,拟选用2BE1 153—0液环真空泵,泵转速1620r/min,电机功率18.5kw 。
真空泵流量计算公式真空泵流量计算公式是用来计算真空泵在单位时间内排出的气体体积。
不同的真空泵类型有不同的流量计算公式。
1. 往复式真空泵流量计算公式对于往复式真空泵,其流量计算公式如下:Q = V × n × K其中:Q:真空泵流量(单位:m³/h)V:真空泵气缸排量(单位:m³)n:真空泵转速(单位:r/min)K:真空泵效率(单位:%)2. 旋转式真空泵流量计算公式对于旋转式真空泵,其流量计算公式如下:Q = 2πr × b × n其中:Q:真空泵流量(单位:m³/h)r:真空泵转子半径(单位:m)b:真空泵转子宽度(单位:m)n:真空泵转速(单位:r/min)3. 螺杆式真空泵流量计算公式对于螺杆式真空泵,其流量计算公式如下:Q = πD × L × n × K其中:Q:真空泵流量(单位:m³/h)D:真空泵螺杆直径(单位:m)L:真空泵螺杆长度(单位:m)n:真空泵转速(单位:r/min)K:真空泵效率(单位:%)4. 离心式真空泵流量计算公式对于离心式真空泵,其流量计算公式如下:Q = πr² × b × u其中:Q:真空泵流量(单位:m³/h)r:真空泵叶轮半径(单位:m)b:真空泵叶轮宽度(单位:m)u:真空泵叶轮圆周速度(单位:m/s)5. 真空泵流量计算公式的应用真空泵流量计算公式在真空泵选型中起着重要作用。
在选择真空泵时,需要根据工艺要求计算出所需的真空泵流量。
然后,根据计算出的流量,选择合适的真空泵型号。
真空泵流量计算公式还可以用来计算真空泵的排气速度。
真空泵的排气速度是指真空泵在单位时间内从真空容器中排出的气体体积。
真空泵的排气速度与真空泵的流量有关,两者成正比关系。
6. 真空泵流量计算公式的注意事项在使用真空泵流量计算公式时,需要注意以下几点:真空泵流量计算公式是理论计算公式,实际使用时,真空泵的流量可能会与计算值有偏差。
真空泵的选型及常用计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1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=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=500Lt=30sP1=760TorrP2=50Torr则: S=t Log(P1/P2)=30xLog(760/50)=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。
真空泵的常用参数计算公式介绍-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1真空泵的常用参数计算公式介绍真空常用公式1、玻义尔定律体积V,压强P,PV=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/V12、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/PQ=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/109、扩散泵抽速估算:S=3D2 (D=直径cm)10、罗茨泵的前级抽速:S=~S罗 (l/s)11、漏率:Q漏=V(P2-P1)/(t2-t1)Q漏-系统漏率(mmHgl/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=(Pa/P预)/tS-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最大气体量排走,根据管路中,各截面流量恒等的原则有:PnSg≥PgS 或Sg≥Pgs/PnSg-前级泵的有效抽速(l/s)Pn-主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)Pg-真空室最高工作压强(托)S-主泵工作时在Pg时的有效抽速。
真空泵的选型及数据计算一、选型在选择真空泵时,需要考虑以下几个关键因素:1.所需真空度:根据实际工艺要求和使用场景确定所需真空度范围,可以选择不同类型的真空泵,如机械泵、分子泵等。
2.泵速:根据系统泄漏率和抽取速率确定所需泵速,以保证达到所需真空度的时间。
3.泵的可靠性和维护要求:考虑泵的可靠性、使用寿命和维护保养成本,选择适合的泵。
4.工作环境和介质特性:考虑泵的材质和密封性能,以适应工作环境和介质特性。
总的来说,选型真空泵时需要综合考虑所需真空度、泵速、可靠性和维护要求,以及工作环境和介质特性。
二、数据计算在选型真空泵之前,需要进行一些数据计算,以确定所需真空泵的参数。
1.系统泄漏率计算系统泄漏率是指系统在真空状态下单位时间内泄漏的气体量。
可以通过以下公式计算系统泄漏率:其中,气体流速为单位时间内进入系统的气体量,单位为毫升/分钟;温度为系统的温度,单位为摄氏度。
得到的系统泄漏率单位为毫升/分钟。
2.抽取速率计算抽取速率是指真空泵单位时间内抽取的气体量,可以通过以下公式计算抽取速率:抽取速率=泵速×(1-系统泄漏率)其中,泵速为真空泵的泵速,单位为毫升/分钟。
3.进气量计算进气量是指进入真空泵的总气体量,可以通过以下公式计算进气量:进气量=抽取速率×抽取时间其中,抽取时间为达到所需真空度所需的时间,单位为分钟。
根据以上数据计算,可以得到所需真空泵的合适参数,如泵速、抽取速率和进气量。
根据这些参数,可以选择合适的真空泵。
总结在选型真空泵时,需要综合考虑所需真空度、泵速、可靠性和维护要求,以及工作环境和介质特性。
在进行选型之前,需要进行数据计算,如系统泄漏率、抽取速率和进气量的计算。
通过这些计算,可以确定所需真空泵的参数,并选择合适的真空泵。
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。