第五章真空系统设计ppt课件.ppt

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1、第五章、真空系统设计主要内容：1、真空系统的组成2、真空系统元件及连接3、真空系统中常用材料4、真空卫生5、真空系统的设计计算1、真空系统的组成1.1真空技术系统图用图形符号：阀门热偶规扩散泵冷阱VacuumSystemSchematicSymbolsHandOperatedValve.GateValve.PneumaticGateValve.LeakValve.ButterflyValve.PneumaticButterfly.Bellows.SorptionTrap.VacuumGauge.RotaryPumpTurbomolecularPump.TiS

2、ublimationPump.IonPump.CryoPump.1.2真空系统的构成真空系统是由真空容器、获得真空、测量真空、控制真空等组件组成。较完整的真空系统：真空室所需的真空泵或真空机组：真空测量装置连接导管捕集器真空阀门其他真空元件及电气控制系统将真空泵与相应的真空元件按其性能要求组合起来构成的抽气装置低真空抽气机组特点：工作压强高、排气量大、抽速比高真空机组低。中真空机组特点：大抽速、获得中真空高真空机组特点：工作压强较低、排气小、抽速大超高真空机组特点：工作压强极低、材料的出气率很小、漏气率很小、能高温烘烤1.3典型的真空系统1、真空室，2、真空

3、计，3、管道，4、阀门，5、机械泵。1.4真空系统的基本操作规测启动油封机械泵时，首先保证转子方向正确、油位符合要求；油封机械泵停止时，防止压差返油；不要让机械泵工作到极限压强；不要让油封机械泵在大气压强下或较高压强下长时间工作；在扩散泵通大气之前，应将泵油冷却到安全温度，防止高温下油氧化；高真空泵在工作之前，先要开启水冷；使用电离计时，应在真空室压强低于1.33×10-1Pa，才接通电离计；真空系统停止工作时，应将系统内的各元件（包括真空室）都保持真空状态下封存，但机械泵要通大气；2、真空系统元件及连接真空元件:真空室、真空泵、真空测量装置、连接导管、真空

4、阀门、捕集器（阱）、除尘器、真空继电器真空阀门密封连接2.1真空阀门真空阀门的作用：开关气路控制气流大小定量充气。阀门的开合真空阀门的工作形式：隔膜阀、球阀、蝶阀、插板阀、挡板阀、翻板阀、针阀、超高真空阀、无油玻璃真空阀电磁阀，手动阀、气动阀典型的真空阀工作方式：直角阀直通阀球阀蝶阀典型的真空阀工作方式：直角阀直通阀球阀蝶阀可调流量控制器漏阀（放气阀）2.2密封密封材料密封材料工作温度范围/℃适用真空区域密封材料工作温度范围/℃适用真空区域天然橡胶-30~90低、中真空铅-200~170高真空丁基橡胶-30~130低、中、高真空铝-200-~350超高真空丁

5、腈橡胶-30~130低、中、高真空银-200~450超高真空氟橡胶-30~240高、超高真空（少用）铜-200~500超高真空硅橡胶-100~260低、中真空金-200~500超高真空聚四氟乙烯-150~250高、超高真空（少用）真空阀门的胶垫密封结构正压强的O-ring密封其它O-ring密封快速接头组件橡胶密封材料的基本要求光华表面；无划伤；无裂纹；具有低的出气率、挥发率和透气率；良好的耐热性、耐油性、抗老化能力、耐压缩形变（<35%)适宜的压力松弛系数（>0.65）真空阀门的金属垫密封金属垫各式金属嵌入密封MaterialsAg,In,Al,Au,Cu

6、,Alloy优点放气远小于橡胶；气体渗透低耐高温缺点金属密封圈弹性差，需要很大的密封力才能保证可靠的真空密封重复使用性很差，有些金属密封圈只能使用一次法兰密封面和刀口的粗糙度和配合精度要求高，很小的伤痕都能破坏密封，大尺寸法兰加工困难。密封圈和法兰材料的线膨胀系数相差较大，加热不均匀或密封结构设计得不正确，会引起局部变形而造成漏气真空阀门的金属垫密封的优缺点2.3真空连接及密封真空法兰（VacuumFlanges)连接动密封连接引入接口（Fittings）VCR、VCO、NPT、快速接头、底板密封式（Baseplate）接头、测试用圆端口及软管接头观察窗（V

7、iewports）穿通密封件(Feedthroughs)穿通密封件是一种可以穿过真空腔壁来传输各种电功率、电信号、运动、运转、流体及光束等的密封器件。电穿通密封件:电穿通密封件，包括各种不同规格的接口、耐压及载流指标。电穿通密封件主要分为以下四种：功率式，同轴信号式，热电偶式，陶瓷隔离式。流体穿通密封件:传送液体或气体到真空腔室内的设备，目的通常是为了散热冷却，或提供动力给气动或液压驱动的装置。传动式穿通密封件:传动式穿通密封件是一种精密的操作装置，可用来移动或定位真空室内的物体。光学式穿通密封件(Viewports)是安装在真空腔壁上的特定的玻璃窗口，其用

8、途包括：可让操作员观察真空室内的操作过程；透过特定波