真空系统组成与设计基础.ppt

n个管道元件串联后整个管路的流导为式中Ci是第i个元件的流导。可见管路元件串联之后,整个管路的流导等于各元件流导的倒数的代数和的倒数。5.2.4.2并联管路的流导图7所示的整段管路是三条导管的并联,若C1、C2、C3分别是这三条导管的流导,则并联后组成的整段管路的流导C为如果有n条管路并联组成一段管路,则并联之后整段管路的流导为式中Ci是第i个管道的流导。可见并联管路的流导等于各并联元件流导的代数和。3真空系统的设计计算气体负荷的计算抽气时间和压力的计算真空泵的选择与匹配计算真空系统的结构设计真空系统的安装调试与操作维护式中Ql—真空室中的漏气流量；Qf—真空室中各种材料表面解吸放气流量；Qs—真空室外大气通过器壁材料渗透到真空室内的气体流量；Qg—工艺过程中真空室内产生的气体流量；Qa—真空室内存在的大气量。在真空室中，总的气体负荷为表1真空装置允许漏量装置名称允许漏量/Pa.L.S-1简单减压装置、真空过滤装置、真空成型装置减压干燥装置、真空浸渍装置、真空输送装置减压蒸馏装置、真空脱气装置、真空浓缩装置真空蒸馏装置高真空蒸馏装置、冷冻干燥装置分子蒸馏装置带有真空泵的水银整流器真空镀膜装置真空冶炼装置回旋加速器高真空排气装置真空绝热装置、宇宙空间模拟装置封离、切断真空装置小型超高真空装置电子管、电子束管1.33×1041.33×103?1.33×1021.33×1011.331.33×10－11.33×10－21.33×10－31.33×10－41.33×10－51.33×10－61.33×10－71.33×10－81.33×（10－8～10－9）1.33×10－9被抽容器内被抽空后，各种构件材料的表面放气量（包括原来在大气压下所吸收和吸附的气体），单位时间内的放气流量可以用Qf表示；真空室中材料表面放气流量Qf与材料性能、处理工艺、材料表面状态有关。已知材料的出气率后（可查有关数据），用下式计算放气流量式中qi—真空室中第i种材料单位表面积的放气速率，一般用抽气1小时后的放气速率数据。有些材料的放气率实验数据无处可查，则可采用与其类似材料的放气率数据近似替代；Ai—第i种材料暴露在真空室中的表面积，m2。真空室中材料总的放气量为渗透气体流量Qs的计算大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量，以Qs表示。真空系统器壁渗透的气体流量Qs对于一般金属系统可以不考虑，而玻璃真空系统或薄壁金属系统需要考虑此值。单位时间，通过A面积的气体渗透流量Qs为只要知道气体对器壁材料的渗透系数K，就可以根据该材料的壁厚δ、壁的面积A，求得气体通过真空系统器壁渗透的气体流量气体对器壁材料的渗透率K与材料种类、厚度、温度及气体种类、器壁内外气体压差有关，可用下式计算，也可简化为右式：工艺产生的气体流量QgSTEP3STEP2STEP1气体负荷Qg包括在工艺过程中被处理的材料放出的气体流量和在工艺过程中引入真空室中的气体流量。Qg中还包含了真空室中液体或固体蒸发的气体流量Qz。对于不同的工艺过程和不同的被处理材料来说，Qg的计算是不同的。Qg的计算一般是建立在试验数据的基础上。1对于真空熔炼工艺来说，当给出被熔炼材料单位质量含气量在标准状态下的体积时，可采用下式近似计算Qg2当给出材料在熔炼处理前后化学成分的变化时可采用下式近似计算Qg大气压下真空室的气体量Qa01被抽容器内原有的空间大气。若容器的容积为V，抽气初始压强为Pa，则被抽容器内原有的大气负荷量为V·Pa。02在真空室内存在的大气压下的气体量Qa，是抽气初期（粗真空和低真空阶段）机组的主要气体负荷，但很快被真空机组抽走，所以不会影响真空室的极限压力。3.2抽气时间和压力的计算真空系统的抽气方程与有效抽速抽气时间的计算真空室压力计算3.2.1真空系统的抽气方程与有效抽速01真空抽气系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。02真空系统的最主要性能参数极限真空度有效抽速真空系统的极限真空度指在没有外加负荷的情况下,经过足够长时间的抽气后,系统所能达到的最低压力。指在容器出口处的压力下,单位时间内真空系统能够从被抽容器中所抽除的气体体积。真空系统对容器的有效抽速不仅取决于真空泵的抽速,也取决于真空系统管路对气体的导通性能,即所说的流导。0201真空系统对容器的有效抽速作为真空系统管路元件,不管是导管、还是阀门、捕集器、除尘器等,都希望它的流导值尽可能大一些,使气流能顺利地通过。1流导是真空系统管路元件的一个重要参数。在真空系统设计计算中,需要计算管路