無油真空泵選購與氣量計(jì)算
....接上期,無油真空泵,型號(hào)各異,針對(duì)不同的用處有著不同的規(guī)格,如何正確的進(jìn)行真空泵選購型號(hào)呢?下面臺(tái)冠真空泵技術(shù)團(tuán)隊(duì)工程師們,給大家分享無油真空泵選購與氣量計(jì)算.希望能夠給大家?guī)韼椭?/span>.
一,無油真空泵選購型號(hào)知識(shí)如下
1、真空設(shè)備部件材質(zhì)的要求。
如酸堿氣體需要有對(duì)應(yīng)的防腐涂層或泵的材質(zhì)改用不銹鋼防腐蝕;帶有灰塵或顆粒的氣體時(shí),要在泵入口前加除塵器、過濾器或泵本身對(duì)其有耐受性等等。若設(shè)備嚴(yán)格要求無油時(shí),應(yīng)該選各種無油泵,若要求不嚴(yán)格,可以選擇有油泵,并且加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、擋油阱等,也能達(dá)到清潔真空要求。
真空度計(jì)算方式: 真空度=大氣壓強(qiáng)-絕對(duì)壓強(qiáng)(大氣壓強(qiáng)一般取101325Pa,水環(huán)式真空泵極限絕對(duì)壓強(qiáng)3300Pa;旋片式真空泵極限絕對(duì)壓強(qiáng)約10Pa)
2、抽氣量:抽氣量是真空泵抽速的一個(gè)衡量因素。一般單位用L/S和m3/h來表示。是彌補(bǔ)漏氣率的參數(shù)。
真空泵的要能夠保證抽出工藝過程中的氣體,真空泵選型也要保證真空泵的適用性,就需要了解氣體中是否含有可凝氣體、是否含有粉塵顆粒、是否具有腐蝕性、易燃易爆等;如果氣體中含有可凝性氣體和顆粒塵埃,應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝如冷凝器、除塵器等輔助裝置;如果抽取氣體含有腐蝕性,則須選用可靠材質(zhì);若抽取的氣體具有爆炸性,則應(yīng)該選擇水環(huán)式真空泵,配備防爆電機(jī),水環(huán)式真空泵在工作過程中是等溫的。
3、極限相對(duì)壓強(qiáng):相對(duì)壓強(qiáng)即所測內(nèi)部壓強(qiáng)比“大氣壓”低多少壓強(qiáng)。表示出系統(tǒng)壓強(qiáng)實(shí)際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值。由于容器內(nèi)部空氣被抽,因此,內(nèi)部的壓強(qiáng)始終低于容器外部壓強(qiáng)。
當(dāng)用相對(duì)壓強(qiáng)或者表壓強(qiáng)表示的時(shí)候,數(shù)值前面必須帶負(fù)號(hào),表示容器內(nèi)部壓強(qiáng)比外部壓強(qiáng)低。
4、真空度:處于真空狀態(tài)下的氣體稀簿程度,通常用真空度表示。從真空表所讀得的數(shù)值稱真空度。真空泵選型時(shí)的極限真空度是泵抽速為零的時(shí)候所能達(dá)到的真空度,必須高于工藝生產(chǎn)要求的真空度,至少要高一個(gè)數(shù)量級(jí),真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強(qiáng)實(shí)際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值,從表上表示出來的數(shù)值又稱為表壓強(qiáng),業(yè)界也稱為極限相對(duì)壓強(qiáng),并且設(shè)備適合在要求的工作真空度范圍內(nèi)工作。
例如:真空鍍膜要求1×10-5 mmHg的真空度,選用的真空泵的真空度至少要5×10-6 mmHg。??
通常選擇泵的真空度要高于真空設(shè)備真空度半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。
5、極限絕對(duì)壓強(qiáng):絕對(duì)壓強(qiáng)即所測內(nèi)部壓強(qiáng)比”理論真空(理論真空壓強(qiáng)值為0Pa)”高多少壓強(qiáng)。它所比較的對(duì)象為理論狀態(tài)的絕對(duì)真空壓強(qiáng)值。
真空泵所抽的真空值比理論真空值要高。所以當(dāng)用絕對(duì)真空表示時(shí),數(shù)值前面無負(fù)號(hào)。
6、真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。
真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)工藝過程及環(huán)境有無影響,對(duì)于環(huán)境不允許時(shí),可以選擇無振動(dòng)的泵或者采取減震措施。
7、準(zhǔn)確地組合真空泵。
由于真空泵有選擇性抽氣,因而,有時(shí)選用一種泵不能滿足抽氣要求,可以把多種泵組合成組合泵,互相補(bǔ)充達(dá)成抽氣目的。有的真空泵不能在大氣壓下工作,需要預(yù)真空;有的真空泵出口壓強(qiáng)低于大氣壓,需要前級(jí)泵,正確地組合真空泵。由于真空泵有選擇性抽氣互相補(bǔ)充才能滿足抽氣要求。
前級(jí)泵在主泵出口處產(chǎn)生的壓力要比主泵所排出的最大排氣壓力低,前級(jí)泵應(yīng)保證能夠及時(shí)排出主泵所排出的氣體,最后,兼作預(yù)抽泵的前級(jí)泵要滿足預(yù)抽時(shí)間和預(yù)抽真空度的要求。?
8、所選真空泵的價(jià)錢、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用。
真空泵選型過程中,多種真空泵能同時(shí)滿足工藝需求時(shí),要進(jìn)行成本和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性分析,選用經(jīng)濟(jì)性好,運(yùn)行可靠,維修量小,使用與維修方便的真空泵。
9、正確地選擇真空泵的工作點(diǎn)。?
每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍,
例如:擴(kuò)散泵為10-3 ~10-7 mmHg,在這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi),泵的抽速隨壓強(qiáng)而 變化,其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為5×10-4~5×10-6 mmHg。
因而,泵的工作點(diǎn)應(yīng)該選在這個(gè)范圍之內(nèi),而不能 讓它在10-8mmHg下長期工作。又如鈦升華泵可以在10-2mmHg下工作,但其工作壓強(qiáng)應(yīng)小于1×10-5 mmHg為好。?
10、真空設(shè)備對(duì)油污染的要求。? 若設(shè)備嚴(yán)格要求無油時(shí),應(yīng)該選各種無油泵,如:水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)格,可以選擇有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、擋 油阱等,也能達(dá)到清潔真空要求。??
11、了解被抽氣體成分,氣體中含不含可凝蒸氣,有無顆粒灰塵,有無腐蝕性等。? 選擇真空泵時(shí),需要知道氣體成分,針對(duì)被抽氣體選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體,應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝輔助設(shè)備,如冷凝器、除塵器等。?·?
12、真空泵排出來的油蒸氣對(duì)環(huán)境的影響如何。? 如果環(huán)境不允許有污染,可以選無油真空泵,或者把油蒸氣排到室外。
13、真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)工藝過程及環(huán)境有無影響。?若工藝過程不允許,應(yīng)選擇無振動(dòng)的泵或者采取防振動(dòng)措施。?
二:如何根據(jù)系統(tǒng)所需的氣量選擇真空泵?
1、 初步選定了泵的類型之后,對(duì)于真空泵,還要根據(jù)系統(tǒng)所需的氣量來選用泵的型號(hào)。??真空泵選擇相關(guān)計(jì)算公式?1、玻義爾定律? 體積V,壓強(qiáng)P,P·V=常數(shù)? 一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)溫度不變時(shí),氣體的壓強(qiáng)與氣體的體積成反比。?即P1/P2=V2/V1?
2、蓋·呂薩克定律? 當(dāng)壓強(qiáng)P不變時(shí),一定質(zhì)量的氣體,其體積V與絕對(duì)溫度T成正比:?V1/V2=T1/T2=常數(shù)? 當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),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(dāng)氣體的體積V保持不變,一定質(zhì)量的氣體,壓強(qiáng)P與其絕對(duì)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(qiáng)比原來增加(或減少)1/273。?
4、平均自由程:? 3? 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(qiáng)(托)??V=體積(升)?t=時(shí)間(秒)?
6、通導(dǎo):?C=Q/(P2-P1)?(升/秒)?
7、真空抽氣時(shí)間:? 對(duì)于從大氣壓到1托抽氣時(shí)間計(jì)算式:?t=8V/S?(經(jīng)驗(yàn)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(kuò)散泵抽速估算:?S=3D2 ?(D=直徑cm)?
10、羅茨泵的前級(jí)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(shí)系統(tǒng)中壓強(qiáng)(mmHg)? P2-真空室經(jīng)過時(shí)間t后達(dá)到的壓強(qiáng)(mmHg)?t-壓強(qiáng)從P1升到P2經(jīng)過的時(shí)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(jī)械泵有效抽速? Q1-真空系統(tǒng)漏氣率(托·升/秒)?P預(yù)-需要達(dá)到的預(yù)真空度(托)?V-真空系統(tǒng)容積(升)? t-達(dá)到P預(yù)時(shí)所需要的時(shí)間?Pa-大氣壓值(托)
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