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真空泵选型常用公式

时间:2010-07-02 09:10来源:东山真空 作者:YCF 点击:

 

    在我们选型真空泵和设计真空系统时,会经常用到有关压强或真空公式如下所示:
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=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/Pn
Sg-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。(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
 
 
 
 
 
本页关键词:真空泵,压强
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