如何(he)準確的計算(suan)真空系(xi)(xi)統抽(chou)(chou)氣時(shi)間,真空泵(beng)系(xi)(xi)統抽(chou)(chou)取一個腔(qiang)體(ti)所需時(shi)間的計算(suan)方法,東莞品雅(ya)專(zhuan)業幫(bang)客戶計算(suan)配型(xing)各種類型(xing)的真空泵(beng)系(xi)(xi)統,進口萊(lai)寶(bao)真空泵(beng)系(xi)(xi)統SV630B/WAU2001羅茨泵(beng)維修(xiu)保養。現場維修(xiu)萊(lai)寶(bao)螺桿(gan)真空泵(beng)DV450系(xi)(xi)統。歡迎來電咨詢: ? 楊生(sheng)
東莞(guan)市品雅真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)設(she)備有(you)限公司(si)(si)專(zhuan)業銷(xiao)售和維修(xiu)各種真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)系統,幫助(zhu)客(ke)戶(hu)建立真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)機(ji)組(zu)系統等(deng)工程(cheng)項目(mu),公司(si)(si)擁有(you)技術工程(cheng)二十余人,常年(nian)代理(li)銷(xiao)售各種進口真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng):普旭真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng),萊(lai)(lai)寶真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng),愛(ai)德華真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng),貝(bei)克真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng),里其樂真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng),漢中螺桿干(gan)泵(beng)(beng)(beng)等(deng)等(deng)一(yi)系列真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)維修(xiu)配(pei)件耗材,真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)油等(deng)。公司(si)(si)擁有(you)大批技術工程(cheng)人員,可(ke)上門維修(xiu)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)及建設(she)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)系統。作(zuo)為國(guo)內萊(lai)(lai)寶真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)一(yi)級代理(li)商,可(ke)全國(guo)各地維修(xiu)萊(lai)(lai)寶各種類型(xing)的真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)產品,萊(lai)(lai)寶螺桿型(xing)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)(beng)(beng)DV450/DV650/SP250/SP630等(deng)等(deng)。
1.真空系統(tong)的(de)抽氣方(fang)程(cheng)
真(zhen)空系統(tong)的(de)任務就是(shi)抽除(chu)被抽容(rong)器(qi)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)氣(qi)體(ti)。我們可(ke)(ke)以把被抽容(rong)器(qi)中(zhong)所(suo)產生的(de)各(ge)種(zhong)氣(qi)體(ti)的(de)流量稱為真(zhen)空系統(tong)的(de)氣(qi)體(ti)負荷。那么真(zhen)空系統(tong)的(de)氣(qi)體(ti)負荷究竟來自哪些方(fang)面(mian)呢?或者說真(zhen)空室內究竟有哪些氣(qi)源呢?總起來說,可(ke)(ke)以歸納為下述幾個方(fang)面(mian):
(1)被抽容(rong)器(qi)內原(yuan)(yuan)有(you)的空間大(da)氣,若容(rong)器(qi)的容(rong)積(ji)為(wei)(wei)Vm3,抽氣初(chu)始壓強為(wei)(wei)PoPa,則容(rong)器(qi)內原(yuan)(yuan)有(you)的大(da)氣量(liang)為(wei)(wei)VP0Pa·m3;
(2)被抽容器內一旦被抽空,暴露于真空下的各種材(cai)料構件的表面就將把原來(lai)在(zai)大(da)氣壓下所吸收和(he)吸附的氣體解析(xi)出來(lai),這部分氣體來(lai)源我(wo)們稱(cheng)之為放氣,單位時間(jian)內的放氣流量可以用QfPa·m3/s來(lai)示;
實驗(yan)表(biao)明,材料表(biao)面(mian)單位時間內單位表(biao)面(mian)積的(de)(de)放氣率q可以(yi)用式(shi)(27)的(de)(de)經驗(yan)公(gong)式(shi)來計算。
真(zhen)空(kong)室(shi)內(nei)暴露于真(zhen)空(kong)下的(de)構件(jian)表面(mian),可能有多種材料。所以總的(de)表面(mian)放氣流量Qf為式(49)。
(3)大氣(qi)通過容(rong)(rong)器壁(bi)結構(gou)材料向真空室內滲透(tou)(tou)的(de)氣(qi)體(ti)流(liu)量(liang)(liang)(liang),以QsPa·m3/s表示。滲透(tou)(tou)的(de)氣(qi)流(liu)量(liang)(liang)(liang)即(ji)是(shi)大氣(qi)通過容(rong)(rong)器壁(bi)結構(gou)材料擴散到容(rong)(rong)器中的(de)氣(qi)體(ti)流(liu)量(liang)(liang)(liang)。氣(qi)體(ti)的(de)這種滲透(tou)(tou)是(shi)有(you)選(xuan)擇(ze)性(xing)的(de),例如:氫只有(you)分(fen)離為原子才能(neng)透(tou)(tou)過鈀、鐵、鎳和(he)鋁(lv);氫對鋼的(de)滲透(tou)(tou)將隨鋼中含碳量(liang)(liang)(liang)的(de)增加而增加。氦分(fen)子能(neng)透(tou)(tou)過玻璃。氫、氮(dan)、氧和(he)氬、氖、氦能(neng)透(tou)(tou)過透(tou)(tou)明(ming)的(de)石英。一(yi)切氣(qi)體(ti)都(dou)能(neng)透(tou)(tou)過有(you)機聚合物,如橡膠、塑料等。但是(shi)所有(you)的(de)隋性(xing)氣(qi)體(ti)都(dou)不(bu)能(neng)透(tou)(tou)過金屬。除了有(you)選(xuan)擇(ze)性(xing)之外,滲透(tou)(tou)氣(qi)流(liu)量(liang)(liang)(liang)Qs還與溫度、氣(qi)體(ti)的(de)分(fen)壓(ya)強有(you)關。在材料種類、溫度和(he)氣(qi)體(ti)分(fen)壓(ya)強確定(ding)(ding)時(shi),滲透(tou)(tou)氣(qi)流(liu)量(liang)(liang)(liang)Qs是(shi)個(ge)微小的(de)定(ding)(ding)值(zhi)。
(4)液(ye)(ye)體(ti)或(huo)固體(ti)蒸發(fa)的(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)量QZPa·m3/s。空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中水分或(huo)工藝中的(de)液(ye)(ye)體(ti)在真(zhen)空(kong)狀(zhuang)態下蒸發(fa)出(chu)來,這(zhe)是(shi)在低(di)真(zhen)空(kong)范(fan)圍內常常發(fa)生的(de)現象。在高(gao)真(zhen)空(kong)條件下,特別是(shi)在高(gao)溫(wen)裝置中,固體(ti)和液(ye)(ye)體(ti)都有一定的(de)飽和蒸氣(qi)(qi)(qi)壓。當溫(wen)度(du)一定時,材料的(de)飽和蒸氣(qi)(qi)(qi)壓是(shi)一定的(de),因而蒸發(fa)的(de)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)量也是(shi)個常量。
(5)大氣通(tong)過(guo)各(ge)種真(zhen)空(kong)密(mi)封的連接處,通(tong)過(guo)各(ge)種漏隙通(tong)道泄漏進入真(zhen)空(kong)室的漏氣流量QLPa·m3/s。對于確定的真(zhen)空(kong)裝置,漏氣流量QL是個常數。漏氣流量通(tong)常可通(tong)過(guo)所說(shuo)的壓升率,即單(dan)位(wei)時間(jian)內(nei)容(rong)器中的壓強增長率Px來(lai)計算式(28)。
當真空泵(beng)啟動之后(hou),真空系(xi)統(tong)即(ji)對被(bei)抽容器抽氣(qi)。此時,真空系(xi)統(tong)對容器的(de)有效抽速若以(yi)Se表示(shi)(shi),容器中的(de)壓(ya)力以(yi)P表示(shi)(shi),則(ze)單(dan)位(wei)時間內系(xi)統(tong)所排出的(de)氣(qi)體流(liu)量即(ji)是(shi)SeP。容器中的(de)壓(ya)強變化率為dP/dt,容器內的(de)氣(qi)體減少量即(ji)是(shi)V dP/dt。根據動態平衡,可列出如下方程(29)。
這(zhe)個方程稱為(wei)真空系統抽(chou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)方程。式中V是(shi)(shi)被(bei)抽(chou)容(rong)(rong)(rong)器(qi)的(de)容(rong)(rong)(rong)積(ji),由于隨著抽(chou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)時間t的(de)增(zeng)長(chang),容(rong)(rong)(rong)器(qi)內(nei)的(de)壓力P降低,所以容(rong)(rong)(rong)器(qi)內(nei)的(de)壓強變(bian)化(hua)率dP/dt是(shi)(shi)個負值(zhi)。因(yin)而V dP/dt是(shi)(shi)個負值(zhi),這(zhe)表示容(rong)(rong)(rong)器(qi)內(nei)的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體減少量(liang)(liang)。放氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)量(liang)(liang)Qf,滲(shen)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)量(liang)(liang)Qs,蒸發的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)量(liang)(liang)Qz和漏氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)量(liang)(liang)QL都是(shi)(shi)使容(rong)(rong)(rong)器(qi)內(nei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體量(liang)(liang)增(zeng)多的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)量(liang)(liang)。SeP則是(shi)(shi)真空系統將容(rong)(rong)(rong)器(qi)內(nei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體抽(chou)出的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)量(liang)(liang),所以方程中記(ji)為(wei)一Se>P。
對(dui)于(yu)一個設(she)計(ji)、加工(gong)制(zhi)造良(liang)好的(de)(de)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)系統,抽(chou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)方程(cheng)(29)中的(de)(de)放(fang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)Qf滲氣(qi)(qi)(qi)(qi)Qs、漏氣(qi)(qi)(qi)(qi)QL和蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)Qz的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)量都(dou)是(shi)微小的(de)(de)。因此(ci)抽(chou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)初期(粗真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)和低真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)階段(duan))真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)系統的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體負荷(he)主(zhu)要(yao)是(shi)容(rong)器內原(yuan)有的(de)(de)空(kong)間(jian)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。隨(sui)著容(rong)器中壓強(qiang)的(de)(de)降低,原(yuan)有的(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)迅速減少,當抽(chou)空(kong)至1~10-1Pa時,容(rong)器中殘(can)存(cun)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體主(zhu)要(yao)是(shi)漏放(fang)氣(qi)(qi)(qi)(qi),而且主(zhu)要(yao)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體成分是(shi)水(shui)蒸汽。如果用油封式機(ji)械(xie)泵(beng)抽(chou)氣(qi)(qi)(qi)(qi),則試驗(yan)表明,在(zai)幾(ji)十~幾(ji)Pa時,還將出現(xian)泵(beng)油大(da)(da)量返流(liu)的(de)(de)現(xian)象(xiang)。
2.低真空抽氣(qi)時間的計(ji)算
從大(da)(da)氣(qi)壓(ya)開始到0.5Pa范圍的(de)抽(chou)氣(qi),我們統稱為低真空抽(chou)氣(qi)階(jie)(jie)段(duan)。這(zhe)一階(jie)(jie)段(duan)的(de)抽(chou)氣(qi)通常用油封(feng)式機(ji)械真空泵(beng)或分(fen)子篩吸附泵(beng)來完(wan)成。一般來說(shuo),油封(feng)機(ji)械泵(beng)的(de)特性是在大(da)(da)氣(qi)壓(ya)到102Pa時(shi)抽(chou)速近似(si)為常數,在102~O.5Pa時(shi)抽(chou)速變(bian)化較大(da)(da),而(er)對(dui)(dui)于吸附泵(beng),5A分(fen)子篩在室溫(wen)下由大(da)(da)氣(qi)壓(ya)到O.5Pa時(shi)對(dui)(dui)氮氣(qi)的(de)吸附速率(lv)近于常數;在液氮溫(wen)度下,由大(da)(da)氣(qi)壓(ya)到1Pa時(shi),對(dui)(dui)氮氣(qi)的(de)吸附量(liang)近似(si)于常數。因此(ci),對(dui)(dui)于低真空階(jie)(jie)段(duan)抽(chou)氣(qi)可(ke)分(fen)為近似(si)常抽(chou)速和變(bian)抽(chou)速兩(liang)種情(qing)況(kuang)來分(fen)別考慮。
(1)近似常(chang)抽速時(shi),抽氣時(shi)間的計算
油封(feng)機械(xie)泵在大氣(qi)壓(ya)到102Pa范圍(wei)內抽(chou)速近似為常抽(chou)速。在這一階段抽(chou)氣(qi)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong),系統(tong)內的(de)壓(ya)強較高,排氣(qi)量較大,即使系統(tong)內有些(xie)微(wei)(wei)小(xiao)的(de)漏氣(qi)和(he)放氣(qi),影響(xiang)也不大,可以忽略(lve)漏氣(qi)、放氣(qi)、蒸發和(he)滲(shen)透的(de)氣(qi)流量。忽略(lve)這些(xie)微(wei)(wei)小(xiao)的(de)氣(qi)流量之后,抽(chou)氣(qi)方程(cheng)(cheng)(29)變(bian)為(30)。
①不考慮管道(dao)影響和漏放氣時(shi)抽氣時(shi)間的計(ji)算
通常,被抽(chou)容器的(de)出(chu)口(kou)到真(zhen)空(kong)泵入口(kou)之間有連接管(guan)路(lu)。連接管(guan)路(lu)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)是使得系統對(dui)真(zhen)空(kong)容器的(de)有效抽(chou)速Se低于(yu)真(zhen)空(kong)泵的(de)抽(chou)速Sp這說明管(guan)路(lu)對(dui)于(yu)氣體流動(dong)具有阻力(li),這種(zhong)影(ying)響(xiang)(xiang)從真(zhen)空(kong)技(ji)術(shu)基(ji)本方(fang)程(2a)即可(ke)看出(chu)。
我們先從(cong)最簡(jian)單的情況來研究,假定(ding)真空泵的入(ru)口(kou)直接(jie)連(lian)到容器出口(kou)上(shang)進行抽(chou)空,如(ru)圖8所示,此時沒(mei)有連(lian)接(jie)管路(lu)或是連(lian)接(jie)管路(lu)很(hen)短,其影響可以忽(hu)略不計(ji)。微(wei)小(xiao)的漏、放氣(qi)流(liu)量(liang)等也忽(hu)略不計(ji),則求解抽(chou)氣(qi)方(fang)程(31)。
由式(32)可(ke)得出(chu)容器內(nei)壓(ya)強P隨抽空(kong)時間t的(de)變化(hua)關系式(33)。
式(shi)中各符號的(de)意義同(tong)式(shi)(32),式(shi)(32)是抽氣時(shi)間計算的(de)最(zui)基本的(de)公式(shi)。
②不考(kao)慮管道影響而(er)考(kao)慮漏放氣時(shi)抽(chou)氣時(shi)間的計算(suan)
對(dui)于任何(he)一個被抽(chou)容器不可能沒有漏氣(qi)和放氣(qi),當被抽(chou)容器內的(de)(de)(de)壓強較低,真空系(xi)統的(de)(de)(de)排氣(qi)流量不是(shi)很大時(shi),就必(bi)須考慮漏、放氣(qi)等氣(qi)流量對(dui)抽(chou)氣(qi)過程的(de)(de)(de)影響,此時(shi)抽(chou)氣(qi)時(shi)間的(de)(de)(de)計算式為(34)。
③考慮管道影響(xiang)和漏放氣(qi)時,抽氣(qi)時間的計(ji)算
實際上真(zhen)空泵(beng)對容器(qi)的(de)(de)抽(chou)氣都(dou)是通(tong)過連接管路進行的(de)(de)。由于管路的(de)(de)影(ying)(ying)響,泵(beng)對容器(qi)的(de)(de)有效抽(chou)速降低了,延長了抽(chou)氣時間(jian)。因此在這種情況下需要(yao)考慮管道(dao)的(de)(de)影(ying)(ying)響。此時抽(chou)氣時間(jian)的(de)(de)計算(suan)式(shi)為(wei)(35)。
真空(kong)(kong)泵(beng)對(dui)容(rong)(rong)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)有效抽速(su)s可以利(li)用真空(kong)(kong)技(ji)術基本方程(2)求(qiu)出。計(ji)(ji)算時(shi)需先求(qiu)出真空(kong)(kong)泵(beng)入口(kou)到容(rong)(rong)器(qi)(qi)出口(kou)之(zhi)間連(lian)接管(guan)路的(de)(de)(de)流(liu)導(dao)C,而流(liu)導(dao)C又與(yu)氣(qi)流(liu)狀態有關,所(suo)以要(yao)根據不(bu)同的(de)(de)(de)氣(qi)體流(liu)動狀態,選擇適(shi)宜的(de)(de)(de)流(liu)導(dao)計(ji)(ji)算公(gong)式計(ji)(ji)算連(lian)接管(guan)路的(de)(de)(de)流(liu)導(dao)C。計(ji)(ji)算出連(lian)接管(guan)路的(de)(de)(de)流(liu)導(dao)C,由泵(beng)的(de)(de)(de)實際抽速(su)Sp,即可通過真空(kong)(kong)技(ji)術基本方程(2)求(qiu)出泵(beng)對(dui)容(rong)(rong)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)有效抽速(su)Se。再利(li)用式(35)即可求(qiu)出對(dui)于容(rong)(rong)積為Vm3的(de)(de)(de)容(rong)(rong)器(qi)(qi),從壓強P0降低到P的(de)(de)(de)抽氣(qi)時(shi)間t。
(2)變抽速時(shi)抽氣時(shi)間的計算(suan)
大多數(shu)真空泵(beng)的抽速(su)都隨(sui)其入口(kou)壓強的變(bian)化而變(bian)化,尤其是(shi)機械真空泵(beng),當其入口(kou)壓強低于10Pa時,泵(beng)的抽速(su)隨(sui)其入口(kou)壓強的變(bian)化更為顯著。圖9是(shi)某些真空泵(beng)的抽速(su)特性(xing)曲線(xian)示意圖。
①分段計算法
在一般情況下(xia),計算變抽(chou)(chou)速時(shi)(shi)(shi)的(de)抽(chou)(chou)氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)需(xu)要首先(xian)知(zhi)道泵的(de)抽(chou)(chou)速與(yu)其入口壓(ya)強的(de)關系(xi)。如圖10所示。假定需(xu)要求容(rong)器(qi)內(nei)的(de)壓(ya)力由P0降低到P的(de)抽(chou)(chou)氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian),則可以將P0到P這個壓(ya)強區(qu)段分成n段。段效愈多,計算的(de)抽(chou)(chou)氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)愈接(jie)近變抽(chou)(chou)速的(de)實際。設(she)相應每段的(de)抽(chou)(chou)氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)為t1,t2…ti…tn取每段的(de)平均抽(chou)(chou)蘧為S1,S2,…Si…Sn,用相應的(de)公式(36)進行(xing)各個壓(ya)力區(qu)段的(de)抽(chou)(chou)氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)計算,然后求其代數和即得總(zong)的(de)抽(chou)(chou)氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)t。
②經驗系數計算法
油封機(ji)械(xie)真空泵(beng)的(de)(de)實(shi)際(ji)(ji)抽速(su)(su)S隨其(qi)入口壓(ya)強(qiang)的(de)(de)降(jiang)低而(er)降(jiang)低。研究其(qi)抽速(su)(su)特(te)性曲線發現,其(qi)實(shi)際(ji)(ji)抽速(su)(su)S與其(qi)名義抽速(su)(su)Sp的(de)(de)近似關系是(46)。式中系數K在不同壓(ya)力區間的(de)(de)取值如表2。
因此抽(chou)氣時間的計算可(ke)用式(37)。
應用該式計算(suan)(suan)抽(chou)氣(qi)時(shi)(shi)間(jian)時(shi)(shi),實際上相當于把(ba)從大氣(qi)壓(ya)到(dao)1Pa的(de)抽(chou)氣(qi)時(shi)(shi)間(jian)計算(suan)(suan)分成為五個(ge)(ge)區強區段,對應每一個(ge)(ge)壓(ya)強區段,根據表2所(suo)給出的(de)K值分別計算(suan)(suan)各壓(ya)強區段的(de)抽(chou)氣(qi)時(shi)(shi)間(jian),然后將五個(ge)(ge)壓(ya)強區段的(de)抽(chou)氣(qi)時(shi)(shi)間(jian)相加即得從大氣(qi)壓(ya)到(dao)1Pa的(de)總(zong)的(de)抽(chou)氣(qi)時(shi)(shi)間(jian)。
*熱門關鍵詞搜索(suo):東莞真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng),真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng)維修,中央(yang)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)系(xi)統,真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng)配(pei)件,進口(kou)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng)維修,進口(kou)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng)配(pei)件,愛德華真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng),萊寶真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng),普旭真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng),貝克真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng),進口(kou)真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng),真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng)油,旋片式真(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵(beng)(beng)