真空计算公式
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真空发生器真空度计算公式引言:真空发生器是一种广泛应用于科研、工业生产和医疗领域的设备,它通过移除容器内的气体分子,使容器内部形成低压或真空环境。
真空度是评价真空发生器性能的重要指标之一,它表示在给定条件下容器内气体分子的稀薄程度。
本文将介绍真空度的计算公式及其相关内容。
一、真空度的定义真空度是指单位体积内气体分子数的少寡程度,通常用压强单位表示。
常见的压强单位有帕斯卡(Pa)和毫巴(mbar),真空度越高,压强越低。
二、真空度的计算公式真空度的计算公式可以根据所测量的参数不同而有所差异。
常见的计算公式有:1. 绝对压力与大气压力差真空度 = 大气压力 - 绝对压力其中,大气压力是指所在地区的大气压强,绝对压力是指在真空容器内测得的压强。
2. 空积比真空度 = (1 - 空积比) × 100%空积比是指真空容器内的气体体积与容器总体积之比。
3. 气体分子数真空度 = 气体分子数 / 容器体积其中,气体分子数是指真空容器内的气体分子总数,容器体积是指真空容器的总体积。
需要注意的是,不同的计算公式适用于不同的真空度测量方法和仪器。
三、真空度的影响因素真空度的计算不仅与测量方法和仪器有关,还受到以下因素的影响:1. 泵速泵速是指真空泵单位时间内抽取的气体体积。
泵速越大,真空度越高。
2. 气体种类不同的气体在相同条件下具有不同的分子量和分子间相互作用力,因此其真空度也会有所差异。
3. 泄漏率泄漏率是指真空容器内气体泄漏的速率。
泄漏率越小,真空度越高。
4. 温度温度的升高会导致气体分子运动加剧,从而增加气体分子的碰撞频率,降低真空度。
真空度的计算公式可以根据实际需求和测量方法选择。
同时,真空度的值受到多个因素的影响,包括泵速、气体种类、泄漏率和温度等。
在使用真空发生器时,我们需要根据具体情况选择合适的计算公式,并注意相关因素的影响,以确保获得准确的真空度数据。
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=帕或1帕=×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。
真空计算公式范文真空计算是指通过一定的公式和方法对真空系统的参数进行计算和分析。
真空计算可以包括对真空度、泵速、抽速、抽速增益、泵速稳定性、泵速曲线、抽速损失和泵速损失等进行计算。
下面将从这些方面对真空计算公式进行详细介绍。
1.真空度的计算公式:真空度是指真空系统中所含气体的压力,通常用帕斯卡(Pa)或毫巴(mbar)表示。
真空度的计算公式为:P=P0×10^(-n)其中P为真空度,P0为大气压强,n为真空度的量级。
2.泵速的计算公式:泵速是指真空泵每单位时间内抽出的气体体积。
理想状态下,泵速可以通过真空泵的几何尺寸和结构参数来计算。
常见的计算公式有:S=C×A×v其中S为泵速,C为泵的抽速系数,A为泵的流通面积,v为气体流速。
3.抽速的计算公式:抽速是指真空系统中气体被抽出的速度。
常用的计算公式有:Q=S×p其中Q为抽速,S为泵速,p为真空度。
4.抽速增益的计算公式:抽速增益是指在真空系统中通过增加抽速元件(如增压泵)来提高整个真空系统的抽速。
计算抽速增益的公式为:G=Qs/Q其中G为抽速增益,Qs为增压泵的抽速,Q为真空系统的抽速。
5.泵速稳定性的计算公式:泵速稳定性是指真空泵的输出压力在一定时间内的波动程度。
计算泵速稳定性的公式为:ΔP/P = (1/N) × Σ(,Pi - Pavg, / Pavg)其中∆P/P为泵速稳定性,Pi为第i次测得的泵速,Pavg为所有测得的泵速的平均值,N为测量次数。
6.泵速曲线的计算公式:泵速曲线表示泵速与真空度之间的关系。
通常泵速曲线可以使用指数方程拟合。
常用的计算公式为:Q=a×P^b其中Q为泵速,P为真空度,a和b为拟合系数。
7.抽速损失的计算公式:抽速损失是指在真空系统中由于管道摩擦、密封不良等原因导致的泵速减小。
计算抽速损失的公式为:ΔS=S-S'其中ΔS为抽速损失,S为系统额定抽速,S'为实际抽速。
其中:S--吸盘面积(cm2),P 为气压(kg/cm2),μ为安全系数>=
例:真空度-750mbar,吸盘直径∮80mm时,单个吸盘的吸力为。
该计算条件为:真空度为-750mbar,等于cm2.,μ安全系数=3
吸盘水平吸持物体,物体表面平整
粗略经验公式:半径(cm)平方值即吸力(Kg)
单位换算:1MPa=10bar=10 kg/cm2,(1 bar== 1 kg/cm2)
1Kpa=10 mbar= kg/cm2= 1 0g/cm2,
1 mbar == kg/cm2= 1 g/cm2,
理论起吊力(吸附力)
1)水平起吊时,根据真空压力计算起吊力:
F=×A×P
F:理论起吊力(N)A:吸盘的吸附面积(cm2)P:真空压力(-kPa)
2)垂直起吊时
真空压力的吸附力与吸附物和吸盘的吸附面的摩擦力即为维持物体的力(吸附力)F=μ××A×P
F:理论起吊力(N)μ:摩擦系数
A:吸盘的吸附面积(cm2)P:真空压力(-kPa)
摩擦力根据吸附物,吸盘的材质,吸附物的表面的粗糙程度等会有很大变化。
实际使用时建议通过实验测试。
静摩擦f=F 作用力与反作用力
动摩擦f=μ Fn μ动摩擦因素由两个物体本身属性决定
Fn正压力就是垂直与f的力
F=摩擦系数X重直于接触面的压力
滑动摩擦力公式f=uN
其中N是压力,在水平地面的时候N=mg
u是滑动摩擦因数,与材料有关。
真空吸力计算公式
真空吸力是指在真空条件下,通过真空泵或其他真空设备产生的吸引力。
吸引力的大小取决于真空系统的参数以及吸附物体的表面积、形状等因素。
在理想情况下,真空吸力可以通过以下公式进行估算:F=P⋅A
其中:
•F是吸引力(牛顿,N)。
•P是真空度(帕斯卡,Pa)。
•A是被吸引物体的表面积(平方米,m²)。
这个公式基于真空系统的基本原理:真空度越高,吸引力越大;被吸引物体的表面积越大,吸引力也越大。
需要注意的是,这个公式是一个理论估算,实际情况可能会受到多种因素的影响,包括系统的设计、泄漏、温度等。
在实际应用中,通常需要考虑更复杂的因素,并根据具体情况进行调整和校正。
如果您在特定的应用中需要准确的吸力计算,建议咨询真空系统制造商或使用专业的真空计算工具。
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。
真空速的计算公式真空速是指飞机相对于空气团的运动速度,在航空领域中可是个相当重要的概念。
要计算真空速,咱们得先搞清楚几个关键的因素。
想象一下,你正坐在一架飞机的驾驶舱里,准备来计算这架飞机的真空速。
首先,咱们得知道指示空速,这就好比是飞机仪表盘上直接给你的那个速度数值。
然后,还有大气的压力和温度,这些家伙可都会影响到最终的计算结果。
真空速的计算公式是:真空速 = 指示空速× √[(静压 / 总压)×(标准温度 + 绝热指数 ×静温)/ 标准温度] 。
这里面的静压、总压、标准温度、绝热指数和静温,每个都有它的讲究。
比如说静压,它反映的是周围大气的压力。
总压呢,则是飞机前方气流被“挤压”后的压力。
静温就是大气的实际温度。
咱拿个实际的例子来说吧。
假设一架飞机在飞行中,指示空速是300 节,静压是 1000 百帕,总压是 1200 百帕,静温是 -20℃,标准温度是 288.15K,绝热指数通常取 1.4。
先把温度都换算成开尔文,-20℃就是 253.15K 。
然后把数值代入公式里:真空速= 300 × √[(1000 / 1200)×(288.15 + 1.4 × 253.15)/ 288.15] 。
经过一番计算,就能得出这架飞机的真空速啦。
在实际的飞行中,飞行员可不会像咱们这样拿着笔和纸慢慢算,飞机上有专门的仪表和设备来帮他们获取准确的真空速数值。
但了解这个计算公式,能让我们更深入地理解飞机飞行的原理和相关的航空知识。
就像我有一次坐飞机,望着窗外的蓝天白云,心里就琢磨着这飞机到底飞得有多快。
那时候我就特别好奇这真空速是咋算出来的。
后来自己深入研究了一下,才发现这里面的学问可真不少。
总之,真空速的计算公式虽然看起来有点复杂,但搞清楚其中的原理和各个参数的意义,还是挺有趣也挺有用的。
不管是对于航空爱好者,还是专业的航空人员,掌握这个公式都能让我们对飞行有更深刻的认识。
真空计算公式真空计算公式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/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=d v/d t (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=(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(P a/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P a-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:P n S g≥P g S 或S g≥P gs/P nS g-前级泵的有效抽速(l/s)P n-主泵临界前级压强(最⼤排⽓压强)(l/s)P g-真空室最⾼⼯作压强(托)S-主泵⼯作时在P g时的有效抽速。
真空计算公式集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]真空计算公式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/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:V 1/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与其绝对温度T成正比,即:P 1/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(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=·lg(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:P n Sg≥PgS 或S g ≥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。
真空吸盘吸力计算公式 Prepared on 22 November 2020
其中:S--吸盘面积(cm2),P为气压(kg/cm2),μ为安全系数>=
例:真空度-750mbar,吸盘直径∮80mm时,单个吸盘的吸力为。
该计算条件为:真空度为-750mbar,等于cm2.,μ安全系数=3
吸盘水平吸持物体,物体表面平整
粗略经验公式:半径(cm)平方值即吸力(Kg)
单位换算:1MPa=10bar=10kg/cm2,(1bar==1kg/cm2)
1Kpa=10mbar=cm2=10g/cm2,
1mbar==cm2=1g/cm2,
理论起吊力(吸附力)
1)水平起吊时,根据真空压力计算起吊力:
F=×A×P
F:理论起吊力(N)A:吸盘的吸附面积(cm2)P:真空压力(-kPa)
2)垂直起吊时
真空压力的吸附力与吸附物和吸盘的吸附面的摩擦力即为维持物体的力(吸附力)
F=μ××A×P
F:理论起吊力(N)μ:摩擦系数
A:吸盘的吸附面积(cm2)P:真空压力(-kPa)
摩擦力根据吸附物,吸盘的材质,吸附物的表面的粗糙程度等会有很大变化。
实际使用时建议通过实验测试。
静摩擦f=F作用力与反作用力
动摩擦f=μFnμ动摩擦因素由两个物体本身属性决定
Fn正压力就是垂直与f的力
F=摩擦系数X重直于接触面的压力
滑动摩擦力公式f=uN
其中N是压力,在水平地面的时候N=mg
u是滑动摩擦因数,与材料有关。
真空计算公式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/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=d v/d t (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=(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(P a/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P a-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:P n S g≥P g S 或S g≥P gs/P nS g-前级泵的有效抽速(l/s)P n-主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)P g-真空室最高工作压强(托)S-主泵工作时在P g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)+P a△V t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)P a-当地大气压强(托)△V t-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=πZnLK v(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),K v为容积利用系数(一般取95%)。
16、O型橡胶槽深B=0.7DD为橡胶直径,槽宽C=1.6B17、方形橡胶槽深B=0.8AA为方形橡胶边长,槽宽C=1.67B水环式真空泵的选择一、泵类型的确定泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。
泵工作时,需要注意以下两个方面:1.尽可能要求在高效区内,也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。
2.应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。
在此区域内运行,不仅效率极低,而且工作很不稳定,易产生振动和噪音。
对于真空度较高的真空泵而言,在此区域之内运行,往往还会发生汽蚀现象,产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。
汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏,以致泵无法工作。
根据以上原则,当泵所需的真空度或气体压力不高时,可优先在单级泵中选取。
如果真空度或排气压力较高,单级泵往往不能满足,或者,要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量,即要求性能曲线在较高真空度时较平坦,可选用两级泵。
如果真空度要求在-710mmHg以上,可选用水环-大气泵或水环-罗茨真空机组作为抽真空装置。
如果只作真空泵用,则选用单作用泵比较好。
因为单作用泵的构造简单,容易制造和维护,且在高真空情况下抗汽蚀性好。
如果仅作较大气量的压缩机使用,则选用双作用的泵比较合适。
因为双作用泵的气量大,体积小,重量轻,径向力能得到自动平衡,轴不容易产生疲劳断裂,泵的使用寿命较长。
二、根据系统所需的气量选择真空泵初步选定了泵的类型之后,对于真空泵,还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。
关于真空泵的抽速选择及抽气时间计算可参照我厂网页真空计算公式。
选用真空泵时,需要注意的事项选用真空泵时,需要注意下列事项: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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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。
9、真空泵的价格、运转及维修费用。
旋片式真空泵工作原理旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。
其工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。
它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。
它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。
旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体,若附有气镇装置,还可以抽除一定量的可凝性气体。
但它不适于抽除含氧过高的,对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。
旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。
旋片泵多为中小型泵。
旋片泵有单级和双级两种。
所谓双级,就是在结构上将两个单级泵串联起来。
一般多做成双级的,以获得较高的真空度。
旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下:在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下,其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。
如图为旋片泵的工作原理示意图。
旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。
在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。
旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。
两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分,如图所示。
当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。
而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。
居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。
由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。
当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。
当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。
由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。
如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。
这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。
罗茨真空泵工作原理罗茨真空泵(简称罗茨泵)是一种旋转式变容真空泵。
它是由罗茨鼓风机演变而来的。
根据罗茨真空泵工作范围的不同,又分为直排大气的低真空罗茨泵;中真空罗茨泵(又称机械增压泵)和高真空多级罗茨泵。
一般来说,罗茨泵具有以下特点:∙在较宽的压强范围内有较大的抽速;∙起动快,能立即工作;∙对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感;∙转子不必润滑,泵腔内无油;∙振动小,转子动平衡条件较好,没有排气阀;∙驱动功率小,机械摩擦损失小;∙结构紧凑,占地面积小;∙运转维护费用低。
因此,罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应用。
罗茨泵的工作原理:罗茨泵的结构如图所示。
在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上,由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。
在转子之间,转子与泵壳内壁之间,保持有一定的间隙,可以实现高转速运行。
由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵,通常压缩比很低,故高、中真空泵需要前级泵。
罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。
为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。
罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。