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設(shè)計一套使用方便而又工作可靠的真空系統(tǒng),選取主泵是個關(guān)鍵問題。選取主泵不能只  選泵及配泵  追求某一項指標,必須根據(jù)使用條件多方面綜合考慮。真空系統(tǒng)選取主泵的主要依據(jù)如下  ①空載時真空室所需要達到的極限真空度  根據(jù)真空室所需要建立的極限真空確定主泵的類型,選取主泵的極限真空要比真空室的  極限真空高,通常高半個數(shù)量級到一個數(shù)量級  ②根據(jù)真空室進行工藝生產(chǎn)(或?qū)嶒?時所需要的工作壓力選主泵  這項要求比較重要,因此要求能夠掌握主泵的最佳抽速的壓力范圍,各類真空泵工作壓  力范圍及最佳工作壓力。真空室的工作壓力一定要保證在主泵最佳抽速壓力范圍內(nèi),所需要  的主泵抽速由工藝生產(chǎn)中放出的氣量、系統(tǒng)漏氣量及所需要工作壓力來確定。  計算主泵的有效抽速  根據(jù)真空室要求的工作壓力Pg,真空室的總氣體量Q,計算泵的有效抽速

Q(L/s)

(3-19)

式(319)中Q為真空室的總氣體量(Pa·L/s)。Q通常由三部分組成,即

(3-20  Q=Q1+Q2+Q3  式中Q
真空室工作過程中產(chǎn)生的氣體量;  Q2真空室及真空元件的放氣量;  Q3真空室的總漏氣量  (2)確定主泵的抽速  根據(jù)有效抽速S以及泵與真空室之間的連接管道的流導(dǎo)U確定主泵的抽速Sp。由流  串聯(lián)公式有

SU

(3-20b)  或者
由式(3-20a)可見,為了增大有效抽速S必須增大流導(dǎo)U,為此連接管道要短而粗。管道  直徑不能小于主泵人口直徑,目前各種真空系統(tǒng)抽氣管道的直徑通常等于主泵入口直徑(特殊  情況可大于抽氣口的直徑,如:由于管道上設(shè)置冷阱,為增大流導(dǎo)而使管道局部加粗)。  吃。在計算主泵有效抽速時,通常將按式(3-19)計算出的主泵的有效抽速S增大20%~  %或更大  這主要是不論是分子流、黏滯流的流導(dǎo)計算公式都是在假定氣體流動理想狀態(tài)下,按穩(wěn)  定的條件推導(dǎo)出來的,與實際的情況有差別。為此,必須將計算出的有效抽速增大  根據(jù)抽氣體種類、成分、溫度以及氣體含灰雜質(zhì)情況選主泵,蒸汽流泵對不同種類氣體  的理論抽速詳見表36。

注:1.蒸氣流泵或低溫吸附泵、離子泵、渦輪分子泵等對不同種類的被抽氣體具有不同的抽氣速率,這是由于這些  氣體要被抽除時,必須先通過氣體分子擴散運動到達上述泵的抽氣面(口),不同氣體分子的平均速率不同,造成了泵的  抽速的差異,這個差異有時是很大的,在真空系統(tǒng)選取及配備主泵時,必須考慮這一因素,  2表中值是根據(jù)擴散泵抽速的理論公式得出的計算結(jié)果  式中S—擴散泵名義抽速,m3/s  被抽氣體分子平均速率,m/s  —噴射蒸氣分子的平均速率,u通常取400m/s;  A—噴氣流的截面積  3.計算指出:蒸氣流泵對相對分子質(zhì)量小的氣體抽速大,對相對分子質(zhì)量大的氣體抽速小,通常產(chǎn)品給出的抽速是  指對空氣或N2的抽速。對低溫泵、分子泵、離子泵、吸附泵等高真空、超高真空抽氣泵而言,它們的抽速也與被抽氣體  分子的平均速率有關(guān)。對氮氣的抽速SN2比應(yīng)為
根據(jù)真空室對油污染要求的不同,來選擇有油、無油或半無油真空泵作主泵。  根據(jù)投資及日常維護運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟指標來選擇。  (3)前級泵的配置及抽速確定  主泵選定之后,如何配置前級泵,需遵守的原則是  要求前級泵造成主泵工作所需的預(yù)真空條件  b.抽走主泵產(chǎn)生的最大氣體量;  c.必須滿足主泵進氣口能工作的最大壓力時所需的預(yù)抽時間要求。  不同的主泵其前級泵配置各異,分述如下  ①蒸氣流泵前級配置此類泵包括油擴散泵、油擴散噴射泵以及增擴泵等。在主泵允許的  最大排氣口壓力下
及泵需將主泵產(chǎn)生的最大氣體量及時抽走,即前級泵的有效抽速必須滿足

(3-21)  So>  前級泵的有效抽速,L/s,先由S4來確定前級泵的抽速,然后再根據(jù)該抽速  式中S
選定泵型;  pn主泵前級的臨界前級壓力,Pa;  Qmx—主泵所能排出的最大氣體量,Pa·L/s;  主泵允許的最高工作壓力,Pa  S—主泵工作在p。時的有效抽速,L/s  在選擇前級泵時,應(yīng)該注意機械泵的抽速是在大氣壓力下測得的,但正常使用的泵都是  在低于大氣壓的條件下運轉(zhuǎn),使梨的抽速下降了,因而必須根據(jù)抽速曲線來選擇系。若滑有  抽速曲線,可參考經(jīng)驗公式
式中Sp
實際選用的前級泵的抽速;  S—計算要求的前級泵抽速  ②羅茨泵配置油封機械泵羅茨泵其前級配置油封機械泵時,前級泵的抽速由經(jīng)驗公  式確定,即

(3-23)  式中S,—前級泵的抽速,L/s  羅茨泵的抽速  式中系數(shù)選擇,通常抽速大的羅茨泵取小值,抽速小的選大值  ③羅茨泵以水環(huán)泵為前級羅茨泵-水環(huán)泵機組,水環(huán)泵抽速選擇根據(jù)經(jīng)驗確定,即

SL  式中S。水環(huán)泵的抽速,L/s;

(3-24)  SL——羅茨泵的抽速,L/s  ④羅茨泵串聯(lián)機組羅茨泵串聯(lián)機組,有兩種配置方式:其一是羅茨泵羅茨泵-機械  泵;其二是羅茨泵-羅茨泵水環(huán)泵。兩種方式均是以一羅茨泵為主泵,而另一羅茨泵為前  級,兩羅茨泵抽速關(guān)系由經(jīng)驗確定,即

24  式中S—前級羅茨泵抽速,L

25)  SL—主羅茨泵的抽速,L/s。
3.2真空系計  ⑤渦輪分子泵前級配置渦輪分子泵所配置的前級泵抽速,應(yīng)滿足

Sp>

(3-26)  L  前級泵的抽速  式中S
渦輪分子泵前級壓力,通常為2Pa;  P
最大流量,渦輪分子泵平穩(wěn)抽速范圍為10-1~10-7Pa,故最大流量Q=x值應(yīng)  Q
等于101Pa下的抽速與該壓力之積  (4)粗抽泵抽速確定  各種低溫泵、低溫吸附泵(不含分子篩泵)、濺射離子泵、鈦泵等均需要在某種預(yù)真空  下才能啟動。此時,系統(tǒng)所需預(yù)抽泵的抽速不僅與真空室容積有關(guān),同時與所需定的預(yù)抽時  間有關(guān)。預(yù)抽泵的抽速用下式計算

V
g  3K  式中
設(shè)定預(yù)抽時間  力系統(tǒng)中預(yù)真空壓力,Pa  其余符號同式(3-15)。  對于大型真空系統(tǒng),用主泵配置的前級泵作為粗抽泵時不可取。因為有時為了縮短粗抽  時間,前級泵需配置較大,長期運行耗能很高,很不經(jīng)濟。為此,大型系統(tǒng)均配有專用的粗  抽泵。其抽速計算同式(3-27)