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真空泵選擇相關計算公式

作者: 來源: 發布於:2016-3-7 18:21:24
真空泵選擇相關計算公式 
 
1、玻義爾定律  體積V,壓強P,P·V=常數  一定質量的氣體,當溫度不變時,氣體的壓強與氣體的體積成反比。 即P1/P2=V2/V1
 
2、蓋·呂薩克定律  當壓強P不變時,一定質量的氣體,其體積V與絕對溫度T成正比: V1/V2=T1/T2=常數  當壓強不變時,一定質量的氣體,溫度每升高(或P降低)1℃,則它的體積比原來增加(或縮小)1/273。 3、查理定律  當氣體的體積V保持不變,一定質量的氣體,壓強P與其絕對溫度T成正比,即: P1/P2=T1/T2  在一定的體積下,一定質量的氣體,溫度每升高(或降低)1℃,它的壓強比原來增加(或減少)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=壓強(托)  V=體積(升) t=時間(秒) 6、通導: C=Q/(P2-P1) (升/秒)
 
7、真空抽氣時間:  對於從大氣壓到1托抽氣時間計算式: t=8V/S (經驗公式)  V為體積,S為抽氣速率,通常t在5~10分鍾內選擇。  
 
8、維持泵選擇:  S維=S前/10 
 
9、擴散泵抽速估算: S=3D2 (D=直徑cm) 10、羅茨泵的前級抽速: S=(0.1~0.2)S羅 (l/s)
 
11、漏率:  Q漏=V(P2-P1)/(t2-t1)  Q漏-係統漏率(mmHg·l/s) V-係統容積(l)  P1-真空泵停止時係統中壓強(mmHg)  P2-真空室經過時間t後達到的壓強(mmHg) t-壓強從P1升到P2經過的時間(s)
 
12、粗抽泵的抽速選擇:  S=Q1/P預 (l/s)  S=2.3V·lg(Pa/P預)/t S-機械泵有效抽速  Q1-真空係統漏氣率(托·升/秒) P預-需要達到的預真空度(托) V-真空係統容積(升)  t-達到P預時所需要的時間 Pa-大氣壓值(托)
 
13、前級泵抽速選擇:  排氣口壓力低於一個大氣壓的傳輸泵如擴散泵、油增壓泵、羅茨泵、渦輪分子泵等,它們工作時需要前級泵來維持其前級壓力低於臨界值,選用的前級泵必須能將主泵的最大氣體量排走,根據管路中,各截麵流量恒等的原則有: PnSg≥PgS 或 Sg≥Pgs/Pn  Sg-前級泵的有效抽速(l/s)  Pn-主泵臨界前級壓強(最大排氣壓強)(l/s) Pg-真空室最高工作壓強(托)  S-主泵工作時在Pg時的有效抽速。(l/s) 
 
14、擴散泵抽速計算公式:  S=Q/P=(K·n)/(P·t)(升/秒) 式中:S-被試泵的抽氣速率(l/s) n-滴管內油柱上升格數(格)  t-油柱上升n格所需要的時間(秒) P-在泵口附近測得的壓強(托) K-滴管係數(托·升/秒)  K=V0·(L/n)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt  其中V0-滴管和真空膠管的原始容積(升) L-滴管刻度部分的長度(mm) n-滴管刻度部分的格數(格)  Υ0-油的比重(克/厘米3 ) Υm-汞的比重(克/厘米3) Pa-當地大氣壓強(托)  △Vt-滴管的刻度上的一格的對應的容積(升/格)
 
15、旋片真空泵的幾何抽速計算公式:  S=πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)  式中:Z為旋片數,n為轉速(轉/分),L為泵腔長度,D為泵腔直徑,d為轉子直徑(cm),Kv為容積利用係數(一般取95%)。
 
16、O型橡膠槽深B=0.7D  D為橡膠直徑,槽寬C=1.6B 17、方形橡膠槽深B=0.8A  A為方形橡膠邊長,槽寬C=1.67B


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