真空计算常用公式

1、玻义尔定律

        体积V，压强P，P·V＝常数（一定质量的气体，当温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。

即P1/P2＝V2/V1）

2、盖·吕萨克定律

     当压强P不变时，一定质量的气体，其体积V与绝对温度T成正比：（V1/V2＝T1/T2＝常数）

        当压强不变时，一定质量的气体，温度每升高(或P降低)1℃，则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。

3、查理定律

           当气体的体积V保持不变，一定质量的气体，压强P与其他绝对温度T成正比，即：P1/P2＝T1/T2

              在一定的体积下，一定质量的气体，温度每升高(或降低)1℃，它的压强比原来增加(或减少)1/273。

4、平均自由程：

     λ＝(5×10-3)/P (cm)

5、抽速：

      S＝dv/dt (升/秒)或 S＝Q/P

       Q＝流量(托·升/秒) P＝压强(托)　　V＝体积(升) t＝时间(秒)

6、通导： C＝Q/(P2-P1) (升/秒)

7、真空抽气时间：

        对于从大气压到1托抽气时间计算式： t＝8V/S (经验公式)

     （V为体积，S为抽气速率，通常t在5~10分钟内选择。）

8、维持泵选择：

       S维＝S前/10

9、扩散泵抽速估算：

      S＝3D2 (D＝直径cm）

10、罗茨泵的前级抽速：

     S＝(0.1~0.2)S罗 (l/s)

11、漏率：

       Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1)

            Q漏－系统漏率(mmHg·l/s)             V－系统容积(l)

           P1－真空泵停止时系统中压强(mmHg)

          P2－真空室经过时间t后达到的压强(mmHg)

           t－压强从P1升到P2经过的时间(s)

12、粗抽泵的抽速选择：

       S＝Q1/P预 (l/s)

      S=2.3V·lg(Pa/P预)/t

           S－机械泵有效抽速            Q1－真空系统漏气率(托·升/秒)

            P预－需要达到的预真空度(托)     V－真空系统容积(升)

         t－达到P预时所需要的时间        Pa－大气压值(托）

13、前级泵抽速选择：

           排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等，它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值，选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走，根据管路中，各截面流量恒等的原则有：

  PnSg≥PgS 或 Sg≥Pgs/Pn

    Sg－前级泵的有效抽速(l/s)  Pn－主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)

  Pg－真空室最高工作压强(托)   S－主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s)

14、扩散泵抽速计算公式：

      S＝Q/P＝(K·n)/(P·t)(升/秒)

式中：S－被试泵的抽气速率(l/s)     n－滴管内油柱上升格数(格)

t－油柱上升n格所需要的时间(秒)   P－在泵口附近测得的压强(托)

K－滴管系数(托·升/秒)    K＝V0·(L/n)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt

               其中V0－滴管和真空胶管的原始容积(升)    L－滴管刻度部分的长度(mm)

           n－滴管刻度部分的格数(格)            Υ0－油的比重(克/厘米3)

         Υm－汞的比重(克/厘米3)           Pa－当地大气压强(托)

          △Vt－滴管的刻度上的一格的对应的容积(升/格)

15、旋片真空泵的几何抽速计算公式：

     S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)

       式中：Z为旋片数，n为转速(转/分)，L为泵腔长度，D为泵腔直径，d为转子直径(cm)，Kv为容积利用系数(一般取95％)。

16、O型橡胶槽深B＝0.7D

           D为橡胶直径，槽宽C＝1.6B

17、方形橡胶槽深B＝0.8A

          A为方形橡胶边长，槽宽C＝1.67B                                     

选用真空泵时，需要注意下列事项：

　　泵工作时，需要注意以下两个方面：

	尽可能要求在高效区内，也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。
	应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行，不仅效率极低，而且工作很不稳定，易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言，在此区域之内运行，往往还会发生汽蚀现象，产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏，以致泵无法工作。

　　根据以上原则，当泵所需的真空度或气体压力不高时，可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高，单级泵往往不能满足，或者，要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量，即要求性能曲线在较高真空度时较平坦，可选用两级泵。如果真空度要求在－710mmHg以上，可选用水环－大气泵或水环－罗茨真空机组作为抽真空装置。

　　如果只作真空泵用，则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单，容易制造和维护，且在高真空情况下抗汽蚀性好。
如果仅作较大气量的压缩机使用，则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大，体积小，重量轻，径向力能得到自动平衡，轴不容易产生疲劳断裂，泵的使用寿命较长。

二、根据系统所需的气量选择真空泵

　　初步选定了泵的类型之后，对于真空泵，还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。
关于真空泵的抽速选择及抽气时间计算可参照我公司网页.


面对各种型式的水环式真空泵及压缩机，我们特将其各自特点收集如下，以利于用户选型

代号	主要特点	极限真空度 mmHg	工作真空度 mmHg	抽速范围 m3/min	密封形式
sk	国内设计单级水环真空泵，结构简单、维修方便。目前国内主流的低真空水环式真空泵。	-700	-300~-650	0.15~120	盘根、 机械密封
2sk	国内设计双级水环真空泵，相当于两台SK水环泵串联使用，比较单级水环泵具有真空度高及高真空下抽速较大的特点。目前国内主流水环式真空泵。	-735	-300~-700	1.5~30	盘根、 机械密封
2BV	采用西门子先进技术，机泵同轴，结构紧凑，效率高，真空度高，性能稳定，将逐渐替代SK、2SK系列0.4~6m3/min抽速的水环真空泵。	-735	-300~-700	0.45~8.33	机械密封
2BE1	采用西门子先进技术，效率高，真空度高，性能稳定，将逐渐替代SK、2SK系列6~120m3/min抽速的水环真空泵。	-735 -640	-300~-700 -300~-600	5~400	盘根、 机械密封
SZ	50年代苏联技术，效率低，能耗大，80年代初已被淘汰，主要应用于老用户。	-640~-700	-300~-650	1.5~27	盘根
SZB	50年代苏联技术，效率低，能耗大，80年代初已被淘汰，主要应用于水泵引水，目前已被SK系列水环泵替代。	-600	-300~-550	0.33~0.66	盘根
2SY	主要应用于水环压缩机，最大排气压强为0.6MPa	-	-	6~30	机械密封
2YK	结构基本与2SK系列相同，可以用被抽介质作为工作液，极限真空度随被抽介质的饱合蒸气压而改变。表中极限真空度为工作介质为变压器油时的极限真空度。	-755	-300~-720	1.5~30	机械密封