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真空室抽氣口處泵的有效抽速

  z*簡單的真空抽氣系統如圖9-1所示。
  
  真空室的氣體負荷Q[Pa.L/s],通過流導為U的管道被真空機組或真空抽走。圖中S為真空室抽氣口的有效抽速,而P、Pp分別為管道入口和出口壓力,Sp則為真空泵的抽速。
  

  依據流量的定義有

真空室抽氣口處泵的有效抽速
 
  
  在Sp為定值時,真空抽氣系統的有效抽速隨管道流導變化,三者關系如圖9-2所示。

真空室抽氣口處泵的有效抽速
  
  由公式(9-3d)和(9-3e)可知,如果管道的流導很大,即U》Sp時,則S≈Sp,在此情況下,有效抽速S只受泵的限制。若U《S。,則S≈U,在此情況下,有效抽速S就受到管道流導的限制。由此可見,為了提高泵的有效抽速,必須使管道流導盡可能增大,為此管道應該短而粗,尤其是高真空管道更應如此。在一般情況下,對于高真空管道,泵的抽速損失不應大于40%~60%,而對低真空管道,其損失允許5%~10%。
  
  應用列線圖如圖9-3所示,可計算有效抽速。
  
  例如,泵的抽速Sp為10L/s,管道的流導U為12L/s,求泵的有效抽速S。
  
  方法:在OA線上找到Sp為10L/s的一點,在OC線上找到U為12L/s的一點,兩點的連 線交OB線一點,此點即為有效抽速S值。由圖可知S為5.5L/s。
  
  為了了解機組的抽氣特性,可根據真空泵實測抽速曲線及各種壓力下流導計算值來繪制 機組的有效抽速曲線圖。
  
  例如,抽速為50L/s的油封機械泵和直徑3cm,長1000cm的抽氣管道組成的低真空抽氣機組,隨壓力而變化的有效抽速曲線由圖9-4給出。

真空室抽氣口處泵的有效抽速
  
  繪制步驟:
  
  ①根據真空泵產品目錄繪制真空泵實測抽速曲線Sp;
  
  ②根據公式(2-24)計算直徑3cm、長1000cm的管道在平均壓力p分別為1Pa、10Pa、10^2Pa、10^3Pa、10^4Pa、10^5Pa時各點的流導U;
  
  ③根據公式(9-3e)計算對應壓力下的有效抽速S,見表9-4。
  
  表9-4 d=3cm、L=1000cm的管道與50L/s油封機械泵串聯后的有效抽速
  
  (假設Pi=p2,pl、p2分別為管道進出口壓力)

真空室抽氣口處泵的有效抽速
  
  根據表9-4計算數據,繪制圖9-4。從圖9-4中可見該機組在10^4Pa以上工作時,由于管道流導U比真空泵抽速Sp大很多倍,真空泵抽速損失很小。因而,有效抽速近似等于真空泵的抽速。當真空泵在10^3Pa左右工
  
  作時,泵的抽速損失較多,以致使有效抽速下降到泵的抽速70%左右。真空泵在l0^2Pa工作時,泵的抽速損失更大。由此可見該機組在105Pa~104Pa之間工作較為合適,在102Pa以下不宜使用。
標簽: 真空  

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