| 真空單位換算: |
|
|
帕
Pa
|
托
Torr
|
微米汞柱
μmHg
|
毫巴
mbar
|
大氣壓
atm
|
工程大氣壓
am
|
|
1 Pa
|
1
|
7.5
×10-3
|
7.5
|
10-2
|
9.86923
×10-6
|
1.0197
×105
|
|
1 Torr
|
133.32
|
1
|
103
|
1.3332
|
1.31579
×10-3
|
1.3595
×10-3
|
|
1 μmHg
|
0.13332
|
10-3
|
1
|
1.3332
×10-3
|
1.31579
×10-6
|
1.3595
×10-6
|
|
1 mbar
|
102
|
7.5
×10-1
|
7.5
×102
|
1
|
9.86923
×10-4
|
1.0197
×10-3
|
|
| 飽和水蒸汽的壓力與溫度的關(guān)系: |
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
相應(yīng)真空度 MPa
|
22
0.00264
0.09869
|
24
0.00298
0.09835
|
26
0.00336
0.09797
|
28
0.00378
0.09755
|
30
0.00424
0.09709
|
32
0.00475
0.09658
|
34
0.00532
0.09601
|
36
0.00594
0.09539
|
38
0.00662
0.09471
|
40
0.00738
0.09395
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
相應(yīng)真空度 MPa
|
42
0.00820
0.09313
|
44
0.00910
0.09223
|
46
0.01009
0.09124
|
48
0.01116
0.09017
|
50
0.01234
0.08899
|
52
0.01361
0.08772
|
54
0.01500
0.08633
|
56
0.01651
0.08482
|
58
0.01815
0.08318
|
60
0.01992
0.08141
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
相應(yīng)真空度 MPa
|
62
0.02184
0.07949
|
64
0.02391
0.07742
|
66
0.02615
0.07518
|
68
0.02856
0.07277
|
70
0.03116
0.07017
|
72
0.03396
0.06737
|
74
0.03696
0.06437
|
76
0.04019
0.06114
|
78
0.04365
0.05768
|
80
0.04736
0.05397
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
相應(yīng)真空度 MPa
|
82
0.05133
0.05000
|
84
0.05557
0.04576
|
86
0.06011
0.04122
|
88
0.06495
0.03638
|
90
0.07011
0.03122
|
92
0.07561
0.02572
|
94
0.08146
0.01987
|
96
0.08769
0.01364
|
98
0.09430
0.00703
|
100
0.10133
0
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
|
102
0.10878
|
104
0.11668
|
106
0.12504
|
108
0.13390
|
110
0.14327
|
112
0.15316
|
114
0.16362
|
116
0.17465
|
118
0.18628
|
120
0.19854
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
|
122
0.21145
|
124
0.22504
|
126
0.23933
|
128
0.25435
|
130
0.27013
|
132
0.27831
|
134
0.30407
|
136
0.32229
|
138
0.34138
|
140
0.36138
|
|
真空計算常用的公式: |
|
1、玻義爾定律:
體積V,壓強P,P·V=常數(shù)(一定質(zhì)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(zhì)量的氣體,其體積V與絕對溫度T成正比:(V1/V2=T1/T2=常數(shù))
當壓強不變時,一定質(zhì)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(zhì)量的氣體,壓強P與其他絕對溫度T成正比,即:P1/P2=T1/T2
在一定的體積下,一定質(zhì)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(dǎo): C=Q/(P2-P1) (升/秒)
7、真空抽氣時間:
對于從大氣壓到1托抽氣時間計算式: t=8V/S (經(jīng)驗公式)
(V為體積,S為抽氣速率,通常t在5~10分鐘內(nèi)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-系統(tǒng)漏率(mmHg·l/s) V-系統(tǒng)容積(l)
P1-真空泵停止時系統(tǒng)中壓強(mmHg)
P2-真空室經(jīng)過時間t后達到的壓強(mmHg)
t-壓強從P1升到P2經(jīng)過的時間(s)
12、粗抽泵的抽速選擇:
S=Q1/P預(yù) (l/s)
S=2.3V·lg(Pa/P預(yù))/t
S-機械泵有效抽速Q(mào)1-真空系統(tǒng)漏氣率(托·升/秒)
P預(yù)-需要達到的預(yù)真空度(托)V-真空系統(tǒng)容積(升)
t-達到P預(yù)時所需要的時間 Pa-大氣壓值(托)
13、前級泵抽速選擇:
排氣口壓力低于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于臨界值,選用的前級泵必須能將主泵的最大氣體量排走,根據(jù)管路中,各截面流量恒等的原則有:
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(nèi)油柱上升格數(shù)(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-滴管系數(shù)(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(shù)(格) Υ0-油的比重(克/厘米3)
Υm-汞的比重(克/厘米3) Pa-當?shù)卮髿鈮簭?托)
△Vt-滴管的刻度上的一格的對應(yīng)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(shù),n為轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分),L為泵腔長度,D為泵腔直徑,d為轉(zhuǎn)子直徑(cm),Kv為容積利用系數(shù)(一般取95%)。
|
| 真空單位換算: |
|
|
帕
Pa
|
托
Torr
|
微米汞柱
μmHg
|
毫巴
mbar
|
大氣壓
atm
|
工程大氣壓
am
|
|
1 Pa
|
1
|
7.5
×10-3
|
7.5
|
10-2
|
9.86923
×10-6
|
1.0197
×105
|
|
1 Torr
|
133.32
|
1
|
103
|
1.3332
|
1.31579
×10-3
|
1.3595
×10-3
|
|
1 μmHg
|
0.13332
|
10-3
|
1
|
1.3332
×10-3
|
1.31579
×10-6
|
1.3595
×10-6
|
|
1 mbar
|
102
|
7.5
×10-1
|
7.5
×102
|
1
|
9.86923
×10-4
|
1.0197
×10-3
|
|
| 飽和水蒸汽的壓力與溫度的關(guān)系: |
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
相應(yīng)真空度 MPa
|
22
0.00264
0.09869
|
24
0.00298
0.09835
|
26
0.00336
0.09797
|
28
0.00378
0.09755
|
30
0.00424
0.09709
|
32
0.00475
0.09658
|
34
0.00532
0.09601
|
36
0.00594
0.09539
|
38
0.00662
0.09471
|
40
0.00738
0.09395
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
相應(yīng)真空度 MPa
|
42
0.00820
0.09313
|
44
0.00910
0.09223
|
46
0.01009
0.09124
|
48
0.01116
0.09017
|
50
0.01234
0.08899
|
52
0.01361
0.08772
|
54
0.01500
0.08633
|
56
0.01651
0.08482
|
58
0.01815
0.08318
|
60
0.01992
0.08141
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
相應(yīng)真空度 MPa
|
62
0.02184
0.07949
|
64
0.02391
0.07742
|
66
0.02615
0.07518
|
68
0.02856
0.07277
|
70
0.03116
0.07017
|
72
0.03396
0.06737
|
74
0.03696
0.06437
|
76
0.04019
0.06114
|
78
0.04365
0.05768
|
80
0.04736
0.05397
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
相應(yīng)真空度 MPa
|
82
0.05133
0.05000
|
84
0.05557
0.04576
|
86
0.06011
0.04122
|
88
0.06495
0.03638
|
90
0.07011
0.03122
|
92
0.07561
0.02572
|
94
0.08146
0.01987
|
96
0.08769
0.01364
|
98
0.09430
0.00703
|
100
0.10133
0
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
|
102
0.10878
|
104
0.11668
|
106
0.12504
|
108
0.13390
|
110
0.14327
|
112
0.15316
|
114
0.16362
|
116
0.17465
|
118
0.18628
|
120
0.19854
|
|
溫度℃
水蒸氣壓力 MPa
|
122
0.21145
|
124
0.22504
|
126
0.23933
|
128
0.25435
|
130
0.27013
|
132
0.27831
|
134
0.30407
|
136
0.32229
|
138
0.34138
|
140
0.36138
|
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真空計算常用的公式: |
|
1、玻義爾定律:
體積V,壓強P,P·V=常數(shù)(一定質(zhì)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(zhì)量的氣體,其體積V與絕對溫度T成正比:(V1/V2=T1/T2=常數(shù))
當壓強不變時,一定質(zhì)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(zhì)量的氣體,壓強P與其他絕對溫度T成正比,即:P1/P2=T1/T2
在一定的體積下,一定質(zhì)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(dǎo): C=Q/(P2-P1) (升/秒)
7、真空抽氣時間:
對于從大氣壓到1托抽氣時間計算式: t=8V/S (經(jīng)驗公式)
(V為體積,S為抽氣速率,通常t在5~10分鐘內(nèi)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-系統(tǒng)漏率(mmHg·l/s) V-系統(tǒng)容積(l)
P1-真空泵停止時系統(tǒng)中壓強(mmHg)
P2-真空室經(jīng)過時間t后達到的壓強(mmHg)
t-壓強從P1升到P2經(jīng)過的時間(s)
12、粗抽泵的抽速選擇:
S=Q1/P預(yù) (l/s)
S=2.3V·lg(Pa/P預(yù))/t
S-機械泵有效抽速Q(mào)1-真空系統(tǒng)漏氣率(托·升/秒)
P預(yù)-需要達到的預(yù)真空度(托)V-真空系統(tǒng)容積(升)
t-達到P預(yù)時所需要的時間 Pa-大氣壓值(托)
13、前級泵抽速選擇:
排氣口壓力低于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于臨界值,選用的前級泵必須能將主泵的最大氣體量排走,根據(jù)管路中,各截面流量恒等的原則有:
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(nèi)油柱上升格數(shù)(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-滴管系數(shù)(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(shù)(格) Υ0-油的比重(克/厘米3)
Υm-汞的比重(克/厘米3) Pa-當?shù)卮髿鈮簭?托)
△Vt-滴管的刻度上的一格的對應(yīng)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(shù),n為轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分),L為泵腔長度,D為泵腔直徑,d為轉(zhuǎn)子直徑(cm),Kv為容積利用系數(shù)(一般取95%)。
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旋渦泵工作原理解釋
旋渦泵(也稱渦流泵)是一種葉片泵。主要由葉輪、泵體和泵蓋組成。葉輪是一個圓盤,圓周上的葉片呈放射狀均勻排列。泵體和葉輪間形成環(huán)形流道,吸入口和排出口均在葉輪的外圓周處。吸入口與排出口之間有隔板,由此將吸入口和排出口隔離開。
將泵內(nèi)的液體分為兩部分:葉片間的液體和流道內(nèi)的液體。當葉輪旋轉(zhuǎn)時,在離心力的作用下,葉輪內(nèi)液體的圓周速度大于流道內(nèi)液體的圓周速度,故形“環(huán)形流動”。又由于自吸入口至排出口液體跟著葉輪前進,這兩種運動的合成結(jié)果,就使液體產(chǎn)生與葉輪轉(zhuǎn)向相同的“縱向旋渦”。因而得到旋渦泵之名。需要特別指出的是,液體質(zhì)點在泵體流道內(nèi)的圓周速度小于葉輪的圓周速度。
在縱向旋渦過程中,液體質(zhì)點多次進入旋渦泵葉輪葉片間,通過葉輪葉片把能量傳遞給流道內(nèi)的液體質(zhì)點。液體質(zhì)點每經(jīng)過一次葉片,就獲得一次能量。這也是相同葉輪外徑情況下,旋渦泵比其它葉片泵揚程高的原因。并不是所有液體質(zhì)點都通過葉輪,隨著流量的增加,“環(huán)形流動”減弱。當流量為零時,“環(huán)形流動”最強,揚程最高。
由于流道內(nèi)液體是通過液體撞擊而傳遞能量。同時也造成較大撞擊損失,因此的效率比較低。
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