真空泵的选型及数据计算

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1、第一部分：选用真空泵时需要注意事项：    1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如：真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度，选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。    2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围，如：扩散泵为10-3~10-7mmHg，在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化，其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内，而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升

2、华泵可以在10-2mmHg下工作，但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。    3、真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。    4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速，但不能抽氦，而三极型溅射离子泵，（或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速，两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把

3、泵组合起来使用。    5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。    6、了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。选择真空泵时，需要知道气体成分，针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体，应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备，如冷凝器、除尘器等。    7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染

4、，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。    8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许，应选择无振动的泵或者采取防振动措施。    9、真空泵的价格、运转及维修费用。第二部分：水环式真空泵的选择一、泵类型的确定泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。泵工作时，需要注意以下两个方面：1.尽可能要求在高效区内，也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。2.应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行，不仅效率极低，而且工作很不稳定，易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言，在此区域之内

5、运行，往往还会发生汽蚀现象，产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏，以致泵无法工作。根据以上原则，当泵所需的真空度或气体压力不高时，可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高，单级泵往往不能满足，或者，要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量，即要求性能曲线在较高真空度时较平坦，可选用两级泵。如果真空度要求在－710mmHg以上，可选用水环－大气泵或水环－罗茨真空机组作为抽真空装置。如果只作真空泵用，则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单，容易制造和维护，且在高真空情况下抗汽蚀性好。如果仅作较大气量的压

6、缩机使用，则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大，体积小，重量轻，径向力能得到自动平衡，轴不容易产生疲劳断裂，泵的使用寿命较长。二、根据系统所需的气量选择真空泵初步选定了泵的类型之后，对于真空泵，还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。真空泵选择相关计算公式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/V12、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

7、℃，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/PQ＝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

8、率，通常t在5~10分钟内选择。8、维持泵选择：S维＝S前/109、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