低真空階段常抽速時(shí)抽氣時(shí)間的計(jì)算
油封機(jī)械泵在大氣壓到102Pa范圍內(nèi)抽速近似為常抽速。在這一階段抽氣過程中,系統(tǒng)內(nèi)的壓強(qiáng)較高,排氣量較大,即使系統(tǒng)內(nèi)有些微小的漏氣和放氣,影響也不大,可以忽略漏氣、放氣、蒸發(fā)和滲透的氣流量。忽略這些微小的氣流量之后,抽氣方程(29)變?yōu)?30)。
①不考慮管道影響和漏放氣時(shí)抽氣時(shí)間的計(jì)算
通常,被抽容器的出口到真空泵入口之間有連接管路。連接管路的影響是使得系統(tǒng)對真空容器的有效抽速Se低于真空泵的抽速Sp這說明管路對于氣體流動(dòng)具有阻力,這種影響從真空技術(shù)基本方程(2a)即可看出。
我們先從最簡單的情況來研究,假定真空泵的入口直接連到容器出口上進(jìn)行抽空,如圖8所示,此時(shí)沒有連接管路或是連接管路很短,其影響可以忽略不計(jì)。微小的漏、放氣流量等也忽略不計(jì),則求解抽氣方程(31)。
由式(32)可得出容器內(nèi)壓強(qiáng)P隨抽空時(shí)間t的變化關(guān)系式(33)。
式中各符號的意義同式(32),式(32)是抽氣時(shí)間計(jì)算的最基本的公式。
②不考慮管道影響而考慮漏放氣時(shí)抽氣時(shí)間的計(jì)算
對于任何一個(gè)被抽容器不可能沒有漏氣和放氣,當(dāng)被抽容器內(nèi)的壓強(qiáng)較低,真空系統(tǒng)的排氣流量不是很大時(shí),就必須考慮漏、放氣等氣流量對抽氣過程的影響,此時(shí)抽氣時(shí)間的計(jì)算式為(34)。
③考慮管道影響和漏放氣時(shí),抽氣時(shí)間的計(jì)算
實(shí)際上真空泵對容器的抽氣都是通過連接管路進(jìn)行的。由于管路的影響,泵對容器的有效抽速降低了,延長了抽氣時(shí)間。因此在這種情況下需要考慮管道的影響。此時(shí)抽氣時(shí)間的計(jì)算式為(35)。
真空泵對容器的有效抽速s可以利用真空技術(shù)基本方程(2)求出。計(jì)算時(shí)需先求出真空泵入口到容器出口之間連接管路的流導(dǎo)C,而流導(dǎo)C又與氣流狀態(tài)有關(guān),所以要根據(jù)不同的氣體流動(dòng)狀態(tài),選擇適宜的流導(dǎo)計(jì)算公式計(jì)算連接管路的流導(dǎo)C。計(jì)算出連接管路的流導(dǎo)C,由泵的實(shí)際抽速Sp,即可通過真空技術(shù)基本方程(2)求出泵對容器的有效抽速Se。再利用式(35)即可求出對于容積為Vm3的容器,從壓強(qiáng)P0降低到P的抽氣時(shí)間t。