北京快3真空泵的选型计算

日期:2020-10-19 10:56

  第一部分:选用线、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: 线 mmHg 的真空度,选用的线 mmHg。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 -7 mmHg,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510 -4 ~510 -6 mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之 内,而不能让它在10 -8 mmHg 下长期工作。又如钛升华泵可以在10 -2 mmHg 下工 作,但其工作压强应小于110 -5 mmHg 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 线、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。第二部分: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 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、北京快3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。如果线mmHg 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。 线、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/V1 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 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: =(510-3 Q=流量(托升/秒)P=压强(托) V=体积(升) t=时间(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) 为体积,S为抽气速率,通常t 在5~10 分钟内选择。 前/109、扩散泵抽速估算: S=3D 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 S-机械泵有效抽速Q1-真空系统漏气率(托升/秒) 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: PnSgPgS SgPgs/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 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) m)+PaVt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) 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: 为转速(转/分),L为泵腔长度,D 为泵腔直径,d 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 为橡胶直径,槽宽C=1.6B17、方形橡胶槽深B=0.8A 真空容器的排气时间对于低真空和中真空的排气时间,当泄漏量较小时,线 需的排气时间为:t=2.3(V/S)lg(P1/P2) 泵的有效抽气速率,L/SP1, P2: 开始时容器的压强和抽至所需的压强,mmHg。 真空系统抽气速率Se 的计算方法: 计算真空系统的总泄漏量Qs。根据真空系统的容积进行的泄漏量估算: 1025 50 100 200 空气平均泄漏量/ kg/h 0.1-0.5 0.5-1.0 1-2 2-4 3-6 4-8 5-10 8-20 10-30 根据接头密封长度进行的泄漏量估算: 接头密封质量非常好 正常泄漏量kg 0.030.1 0.2 计算总抽气量QQ=Q1+Q2+Q3 总抽气量,kg/hQ1: 真空系统工作过程中产生的气体量,kg/h Q2: 真空系统的放气量,kg/h Q3: 真空系统总泄漏量,kg/h 3、计算Se: Se=QR(273+Ts)/PsM 通用气体常数R=8.31kJ /(kmol*K) Ts:抽出气体的温度,C Ps:真空系统的工作压力,kPa,G M:抽出气体的平均分子量 Se:真空系统的抽气速率,m 间歇操作系统Se=138V/t *lg(P1/P2) 将Se换算成泵厂规定条件下的抽气速率Se’ 一般可按照下式计算: Se’= Se(273+[Ts])/(273+Ts) [Ts]:泵标准进气温度 根据抽气速率和真空度要求,按照下式选择确定真空泵的类型要求真空泵的抽气速率S 满足: