氣鎮(zhèn)裝置的主要參量計(jì)算

2008-09-07 真空技術(shù)網(wǎng) 真空技術(shù)網(wǎng)整理

    1）防止泵內(nèi)凝結(jié)液生成的最小氣鎮(zhèn)量

    假定：a．泵腔內(nèi)氣體是按等溫壓縮過程進(jìn)行的；b．在排氣瞬時(shí)，可凝性氣體的分壓力剛好達(dá)到泵溫下的飽和蒸氣壓；c．被抽氣體全部是可凝性蒸氣；d．摻入氣體為干燥氣體蒸氣分壓為零。

    最小氣鎮(zhèn)速率B為：(4—1)

    Pυ——蒸氣的吸入壓力  Pa；

    Pαt——摻氣壓力(大氣壓力)Pa；

    PT2——排氣壓力  Pa；

    PST——泵溫下的飽和蒸氣壓力  Pa；

    S1——泵的抽速  L／SI

    如果氣鎮(zhèn)速率用氣鎮(zhèn)量G表示，則有 (4—2)

    2）最大允許的吸入水蒸氣壓力[Pυ]

    當(dāng)氣鎮(zhèn)速率B為已知值時(shí)，相應(yīng)地確定了一個(gè)最大允許的吸入水蒸氣壓力[Pυ]

        (4—3)

    式中：PL1——吸入氣體中永久性氣體的分壓力；

    PD——摻入氣體中水蒸氣分壓力

    其余同(4—1)式。

    據(jù)(4—3)式分析可得出下面幾種特例：

    A．摻入氣體為永久性氣體，PD =0，則有：(A) 

    B．吸入氣體全部為水蒸氣，PL1 = 0，而PD ≠ 0，則有：(B)

    C．若PD = 0；PL1 = 0，則有(C)

    D．若B = 0，即不摻入氣體，則有(D)

    說明在不摻氣的情況下，泵本身也有一定抽除可凝性氣體的能力。

    從以上公式分析可得出下述結(jié)論；

    A．當(dāng)泵吸入的水蒸氣壓力P。增高時(shí)即水蒸氣含量較多，此時(shí)所需摻入的氣鎮(zhèn)量應(yīng)該相應(yīng)增加。但氣鎮(zhèn)量不宜過大，過大容易產(chǎn)生串氣，影響泵的性能。

    B．當(dāng)摻入的氣鎮(zhèn)量為定值時(shí)，為提高最大允許的吸入蒸氣壓力[Pυ]，可用下面幾種辦法：

    a)減少被抽氣體在泵腔內(nèi)的壓縮比，即降低排氣壓力PT2。

    b)適當(dāng)提高泵的工作溫度，即提高泵腔內(nèi)水蒸氣的飽和蒸氣壓力PST。

    c)盡量控制吸入氣體的溫度，提高泵入口處永久性氣體壓力PL1。若吸入高溫蒸氣可先通過前置冷凝器使之預(yù)先冷卻一部分，然后再進(jìn)入泵內(nèi)。

    d)減低氣鎮(zhèn)氣體中可凝性蒸氣壓力PD，盡可能摻入干燥氣體。

    3）抽除水蒸氣排出量GD。

    對于水蒸氣的抽除量，取決于泵吸入口蒸氣分壓力Pυ和吸入口的抽氣速率S1。

    當(dāng)考慮泵入口狀態(tài)，對尚未凝結(jié)的水蒸氣的抽除量可由氣體狀態(tài)方程導(dǎo)出：(4—4)

    式中  R——氣體普適常數(shù)，R = 8314.3    Pa·L/mol·K ；

    m——分子量，水為18g/mol。

氣鎮(zhèn)參數(shù)主要計(jì)算公式

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