真空泵系统工艺设计计算及选型
工艺真空系统的施工方案
工艺真空系统的施工方案1. 引言工艺真空系统是一种应用于工业生产中的关键技术,它通过将系统内空气抽排,使得系统内部的压力低于大气压,实现对材料的处理、物质输送和生产工艺的控制。
本文将详细说明工艺真空系统的施工方案,包括系统设计、施工步骤和注意事项。
2. 系统设计在进行工艺真空系统的施工前,必须进行系统设计,确定系统的参数和组成部分。
以下是工艺真空系统的设计要点:2.1 真空泵选型真空泵是工艺真空系统的核心设备,根据需要选择适合的真空泵种类和规格,通常有旋片式真空泵、涡轮分子泵和吸气式根泵等。
选型时需考虑系统的抽气速率、最终压力和泵的耐久性等因素。
2.2 真空管路布局根据生产工艺和设备布局,设计合理的真空管路布局。
管路的长度、直径和弯曲等因素都会对系统的效率和稳定性产生影响,因此需充分考虑这些因素进行管路设计。
2.3 控制系统设计控制系统用于实现对工艺真空系统的控制和监测,包括真空度、泵的工作状态和报警等。
综合考虑生产工艺和设备特点,制定相应的控制策略和系统设计方案。
3. 施工步骤3.1 安装真空泵和管路首先,根据系统设计的要求,安装真空泵和管路。
注意真空泵的安装位置要接近工艺设备,并确保管路的连接牢固。
在管路连接处使用密封胶对连接进行密封。
3.2 安装真空阀门和仪表根据系统设计,安装真空阀门和仪表,用于控制和监测真空系统的运行状态。
阀门的安装要保持严密,仪表的安装要准确,以确保系统的稳定运行和精确控制。
3.3 进行系统测试在完成安装后,进行系统测试。
打开真空泵和控制系统,观察系统的运行情况和泵的工作状态。
同时,通过仪表监测系统的真空度和压力情况,确保系统能够达到设计要求。
3.4 进行系统调试和优化根据测试结果,对系统进行调试和优化。
根据实际情况,逐步调整控制系统的参数,使系统能够稳定运行并满足工艺要求。
同时,注意对系统进行漏气测试,排除管路和连接处的漏气问题。
4. 注意事项在进行工艺真空系统的施工过程中,需要注意以下事项:•施工过程中,工作人员必须佩戴防护设备,如手套、护目镜和口罩,以确保工作安全。
水环真空泵选型方法
水环真空泵选型方法一 预备知识 1 真空的概念“真空”一词来自拉丁语“vacuum”,原意为“虚无”、“空的”。
真空是指在给定空间内低于环境大气压力的气体状态,即该空间内的气体分子密度低于该地区大气压力的气体分子密度,并不是没有物质的空间。
水环真空泵应用于低真空(105—103Pa)领域 2 真空的测量单位在真空技术中,表示处于真空状态下气体稀薄程度的量称为真空度,可用压力、分子数密度、平均自由程和形成一个单分子层的时间常数等来表征,但通常用气体的压力(剩余压力)值来表示。
气体压力越低,表示真空度越高;反之,压力越高,真空度越低。
法定的压力计量单位为帕[帕斯卡],符号为Pa 1Pa=1N.m -2此外,还可用真空度的百分数作测量单位。
δ——真空度百分数(%) P——绝对压力(Pa)P b -P 表示真空压力表读数,表压力(用P e 表示)真空度百分数δ(%)与压力P 对照表 3 单位换算1atm(标准大气压)=1013.25hPa(百帕)1mmHg(毫米汞柱)=1Torr(托)=1.333 hPa(百帕) 1bar(巴)=1000 hPa(百帕) 1mbar(毫巴)=1 hPa(百帕)1inHg(英寸汞柱)=25.4mmHg(毫米汞柱)=33.8 hPa(百帕)bb P PP −=δ4 相关术语◇气量——水环真空泵的气量是指入口在给定真空度下,出口为大气压1013.25hPa时,单位时间通过泵人口的吸入状态下的气体容积,m3/min或m3/h 。
◇最大气量——水环真空泵的最大气量是指气量曲线上的气量最大值,m3/min或m3/h。
◇真空度(或称作压力)——水环真空泵的真空泵是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度,以绝对压力表示,Pa、hPa、kPa。
◇极限真空度(或称作极限压力)——水环真空泵的极限真空度是指入口处气量为零时的真空度,Pa、hPa、kPa。
◇压缩比——吸入压力下气体容积与压缩后气体容积之比◇饱和蒸汽压——在给定温度下,某种物质的蒸汽与其凝聚相处于相平衡状态下的该种物质的蒸汽压力。
真空泵基础知识及选型指导
真空泵基础知识及选型指导一、基础知识1、真空的概念“真空”一词来自拉丁语“vacuum”,原意为“虚无”、“空的”。
真空是指在给定空间内低于环境大气压力的气体状态,即该空间内的气体分子密度低于该地区大气压力的气体分子密度,并不是没有物质的空间。
水环真空泵应用于低真空(105—103 Pa)领域2、真空的测量单位在真空技术中,表示处于真空状态下气体稀薄程度的量称为真空度,可用压力、分子数密度、平均自由程和形成一个单分子层的时间常数等来表征,但通常用气体的压力(剩余压力)值来表示。
气体压力越低,表示真空度越高;反之,压力越高,真空度越低。
法定的压力计量单位为帕[帕斯卡],符号为Pa1Pa=1N.m-2 此外,还可用真空度的百分数作测量单位。
δ——真空度百分数(%)P——绝对压力(Pa)Pb-P 表示真空压力表读数,表压力(用Pe表示)真空度百分数δ(%)与压力P对照表3、单位换算1atm(标准大气压)=1013.25hPa(百帕)1mmHg(毫米汞柱)=1Torr(托)=1.333 hPa(百帕)1bar(巴)=1000 hPa(百帕)1mbar(毫巴)=1 hPa(百帕)1inHg(英寸汞柱)=25.4mmHg(毫米汞柱)=33.8 hPa(百帕)4、相关术语◇气量——水环真空泵的气量是指入口在给定真空度下,出口为大气压1013.25hPa时,单位时间通过泵人口的吸入状态下的气体容积,m3/min或m3/h 。
◇最大气量——水环真空泵的最大气量是指气量曲线上的气量最大值,m3/min或m3/h。
◇真空度(或称作压力)——水环真空泵的真空泵是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度,以绝对压力表示,Pa、hPa、kPa。
◇极限真空度(或称作极限压力)——水环真空泵的极限真空度是指入口处气量为零时的真空度,Pa、hPa、kPa。
◇压缩比——吸入压力下气体容积与压缩后气体容积之比◇饱和蒸汽压——在给定温度下,某种物质的蒸汽与其凝聚相处于相平衡状态下的该种物质的蒸汽压力。
真空系统选型方法
真空系统的选型方法主要考虑以下几个方面:
真空需求:需要明确系统所需达到的真空度要求,包括真空度范围、真空度稳定性等。
抽气速率:需要考虑系统所需的抽气速率,包括气体的流量、流速等。
气体类型:需要考虑系统中可能处理的气体类型,如空气、氧气、氮气、氢气等。
管道和阀门:需要考虑系统中使用的管道和阀门材料,以及是否需要配置真空阀门。
控制系统:需要考虑是否需要配置控制系统,如真空计、压力计、温度计等。
维护和保养:需要考虑系统的维护和保养需求,如是否需要定期更换滤芯、清洗管道等。
基于以上考虑因素,可以按照以下步骤进行真空系统的选型:
确定所需的真空度范围和抽气速率。
根据真空度范围和抽气速率选择合适的真空泵类型。
根据实际需求选择合适的管道、阀门和控制系统。
考虑系统的维护和保养需求,选择易于维护和保养的设备。
综合以上因素,选择性价比最高的设备组合。
此外,在选型过程中,还需要注意以下几点:
真空泵的功率和型号应该与实际需求相匹配,避免过大或过小。
管道和阀门的材质应该与处理的气体类型相匹配,防止气体腐蚀或污染。
控制系统的精度应该与实际需求相匹配,避免过高或过低。
在维护和保养方面,应该选择易于清洗、更换的设备,降低维护成本。
真空泵参数及选型
真空泵选型真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。
概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。
因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。
为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点:确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。
因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。
确定极限真空度----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。
一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。
被抽气体种类与抽气量检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。
因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。
同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。
真空容积检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。
考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。
主真空泵的选择计算S=2.303V/tLog(P1/P2)其中:S为真空泵抽气速率(L/s)V为真空室容积(L)t为达到要求真空度所需时间(s)P1为初始真空度(Torr)P2为要求真空度(Torr)例如:V=500Lt=30sP1=760TorrP2=50Torr则: S=2.303V/t Log(P1/P2)=2.303x500/30xLog(760/50)=35.4L/s当然上式只是理论计算结果,还有若干变量因素未考虑进去,如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。
实际上还应当将安全系数考虑在内。
目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等一般的要求是:1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。
2、真空流入介质及流量、压力、温度、规律。
工艺真空系统施工方案设计
工艺真空系统施工方案设计引言工艺真空系统是一种重要的工业设备,广泛应用于石油化工、制药、食品加工等行业中。
它的作用是通过降低系统内的压力,将气体从系统中排除,从而实现工艺过程的高效进行。
本文将介绍一个工艺真空系统的施工方案设计,包括系统设计、材料选型、施工流程等内容。
1. 系统设计在工艺真空系统的设计中,需要考虑以下几个方面:1.1 系统流程首先,需要确定系统中气体的流动路径,包括气体的进入口和出口。
通常情况下,真空系统的流程包括气体进入系统、经过真空泵抽取、进入气体处理设备、最后通过排放口排出。
根据具体的工艺需求,可以在流程中增加多个处理设备,如冷凝器、吸附器等。
1.2 真空泵选型真空泵是工艺真空系统中最重要的设备之一。
在选择真空泵时,需要考虑系统所需的最低真空度、泵的抽速、排气时间等因素。
常用的真空泵类型包括旋片泵、液环泵、滑片泵等,根据具体的工艺条件和要求选择合适的真空泵型号。
1.3 气体处理设备选型除了真空泵,工艺真空系统中也需要配备适当的气体处理设备,以满足系统对气体的处理要求。
常用的气体处理设备包括冷凝器、吸附器、过滤器等。
根据气体的性质和处理需求,选择相应的设备,并合理安排它们在系统中的位置。
2. 材料选型在工艺真空系统的施工中,材料的选型尤为重要。
由于系统中存在较低的压力和较高的温度,选用合适的材料能够确保系统的稳定性和安全性。
以下是常用的材料和其适应的工作条件:•不锈钢(316L等):适用于大部分常规工艺条件,具有较好的耐腐蚀性和机械强度。
•聚四氟乙烯(PTFE):适用于气体进出口连接部分,可以有效抵抗气体的腐蚀。
•铜:适用于特定工艺条件下,可以发挥其良好的导电性和导热性。
在材料选型时,还需要考虑系统的密封性能。
选择合适的密封材料,以确保系统中气体不会泄漏。
3. 施工流程进行工艺真空系统的施工时,需按照以下流程进行:1.准备工作:清理施工现场,检查施工所需的材料和设备,确保其完好。
容积式真空泵, 能效等级计算过程
容积式真空泵是一种常见的真空设备,其工作原理是通过不断改变工作室的容积来实现气体的抽除。
在使用容积式真空泵时,我们经常需要对其能效等级进行计算,以便选择合适的设备和优化工艺。
本文将介绍容积式真空泵的能效等级计算过程,希望对读者有所帮助。
一、能效等级的定义能效等级是评价容积式真空泵能效性能的重要指标,通常用能效等级η来表示。
能效等级η的计算公式为:η = (V1 - V2) / (W1 - W2)其中,V1为初级设备的容积,V2为终级设备的容积,W1为初级设备的功率,W2为终级设备的功率。
能效等级η越高,说明容积式真空泵的能效性能越好。
二、能效等级的计算过程1. 确定容积式真空泵的初级设备和终级设备在进行能效等级计算之前,首先需要确定容积式真空泵的初级设备和终级设备。
初级设备是指容积式真空泵在工作状态下的容积和功率,终级设备是指容积式真空泵在最终状态下的容积和功率。
通常情况下,初级设备是指容积式真空泵在正常工作状态下的容积和功率,而终级设备是指容积式真空泵在抽除气体后的最终容积和功率。
2. 计算初级设备和终级设备的容积和功率确定初级设备和终级设备后,需要对其容积和功率进行详细的计算。
容积的计算通常是通过实际测量容积值或者根据容积式真空泵的设计参数进行估算,而功率的计算则是通过实际测量功率值或者参考容积式真空泵的技术规格书进行估算。
3. 根据计算结果进行能效等级η的计算将初级设备和终级设备的容积和功率代入能效等级η的计算公式中,即可得到容积式真空泵的能效等级η值。
根据能效等级η的大小,可以判断容积式真空泵的能效性能优劣,并据此进行设备选择和工艺优化。
三、能效等级的影响因素能效等级的计算过程中,受到多种因素的影响,主要包括容积式真空泵的结构设计、材料选择、工艺参数等方面。
在进行能效等级计算时,需要综合考虑这些因素,并根据实际情况进行合理的调整和优化。
只有在全面考虑影响因素的基础上,才能够准确计算容积式真空泵的能效等级。
真空泵参数及选型
真空泵参数及选型真空泵是一种用于提供和维持低压或真空环境的设备。
在各种实验室、工业生产和科学研究领域中,真空泵被广泛应用于气体抽取、真空干燥、真空冷凝、真空蒸馏等工艺过程中。
真空泵的参数及选型主要包括以下几个方面:1.泵速:泵速是指真空泵单位时间内抽取气体的量,通常以升/秒或立方米/小时为单位。
泵速的大小决定了真空泵在特定压力下的抽取效率。
不同的应用场景对泵速的要求也不同,需要通过计算或实验来确定所需的泵速。
2.抽气速率:抽气速率是真空泵从大气压开始抽取气体到一定真空度所需的时间。
抽气速率取决于泵速、泵腔容积以及被抽空间的体积等因素。
对于一些需要快速抽取气体的应用,抽气速率是一个重要的参数。
3.极限真空度:极限真空度是指真空泵能达到的最低压力。
不同的真空泵有不同的极限真空度,一般情况下,极限真空度越低,真空泵的抽取性能越好,价格也越高。
选择合适的极限真空度需要根据具体应用的需求来确定。
4.泵排气量:泵排气量是指真空泵在单位时间内排出的气体量,通常以升/秒或立方米/小时为单位。
泵排气量的大小决定了真空泵在工作时对被抽空间产生的气体进行排除的能力。
如果被抽空间气体产生速率大于真空泵的排气量,那么真空度将无法稳定维持在所需的范围内。
5.泵运行压力:泵运行压力是指真空泵设计和工作时所能承受的最大压力。
超过泵运行压力,真空泵可能会发生故障或损坏。
选择泵运行压力时,需要考虑被抽空间的最大压力情况,确保真空泵能够正常工作。
在选型时,需要根据具体应用的需求、被抽空间的体积以及气体的性质等因素进行综合考虑。
常见的真空泵包括旋片泵、罗茨风机、回转式柱塞泵等,每种泵的结构和特点都不同,适用于不同的应用场景。
此外,还需要考虑真空泵的可靠性、维护便捷性、能耗等因素。
合适的真空泵选型可以提高工作效率、减少能耗,并确保真空环境的稳定性和可靠性。
总之,真空泵的参数和选型需要综合考虑抽气速率、泵速、极限真空度、泵排气量、泵运行压力等多个因素,根据具体应用需求进行选择。
真空系统的工艺计算
气 的 分 子 量 ;P 料为 物 料 蒸 气 的分 压 ,m H ; 物 m g P气 空 为空气的分压 ,m H 。 m g 设计和选择真 空泵时 ,需要将工艺物料气 量 换算为当量空气量,其换算公式如下 :
当 空 035 料n 物 / ) 1 000 ( - 0 ] - 气= .7 l( 料 2 [ — .02 T 7 )
式中,T为被抽物料的温度 ,下。 将上述气体 的流量相加 ,即得真空容器 的总 抽气量 ( 当量空气) :
= 当量空气 + 气
0 44 .5 00 . 45 OOl . 9
0 4 4 . 5
具有润滑的旋塞 排放旋塞 玻璃视镜 玻璃液面计包括液面计旋塞
在此 , 应特别 注意单位 的换算和公式及 图表
气泄漏人真空 系统 ,对任何 真空 系统都应 进行试 验 以确定其空气 泄漏量 ,对新 设计 和不 能进 行试 验 的场合采用估算 ,目前主要有以下几种方法。
( )对于工业 上严密 系统 的空气泄漏量 ,经 1
验 公式 如下 :
一
() b
图 2 工业上严密系统 最大 空气 泄漏 量值
C Ⅲ M1 AL E G【 E G D SGN I C N N E E I
化 工设 计 2 1 ,1 6 0 2 ( ) 1
( )管件的空气泄漏量的估算见表 2 3 。
表 2 真空 系统管件 的空气泄漏量估算 表 ( g h k/ )
管件类型
2以下的螺纹连接 2 以上的螺纹连接
摘 要 介绍抽气量、压降等真空系统的工艺计算方法和结合工程的实际应用。
关 键词 真空系统 抽气量 当量空气 流导 工艺计算
化工生产装置 中,真空系统 主要应用于精馏 、
真空泵的选型及常用计算公式
真空泵的选型及常用计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1真空泵选型真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。
概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。
因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。
为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点:确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。
因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。
确定极限真空度----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。
一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。
被抽气体种类与抽气量检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。
因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。
同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。
真空容积检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。
考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。
主真空泵的选择计算S=tLog(P1/P2)其中:S为真空泵抽气速率(L/s)V为真空室容积(L)t为达到要求真空度所需时间(s)P1为初始真空度(Torr)P2为要求真空度(Torr)例如:V=500Lt=30sP1=760TorrP2=50Torr则: S=t Log(P1/P2)=30xLog(760/50)=s当然上式只是理论计算结果,还有若干变量因素未考虑进去,如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。
实际上还应当将安全系数考虑在内。
目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等一般的要求是:1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。
真空泵选型手册
选择适当的真空泵需要考虑多个因素,包括应用要求、工艺参数、预算限制等。
以下是一些常见的真空泵选型指南:
1. 真空要求:首先确定所需的真空度范围。
不同的应用需要不同的真空水平,如低真空(大气压到100 mbar)、中真空(100 mbar到10^-3 mbar)或高真空(10^-3 mbar以下)。
2. 泵速和抽速:根据应用需要的体积流量和抽速,选择合适的泵型。
泵速取决于泵的设计和工作原理,可以通过厂家提供的性能曲线来评估。
3. 泵的工作范围:确保所选泵的工作范围(最大压力和最大流量)符合应用的要求。
有些应用可能需要快速排气或适应变化的工艺条件。
4. 泵的稳定性和可靠性:对于长时间运行的应用,需要选择具有良好稳定性和可靠性的泵。
查看泵的维护需求和寿命预测,以评估其可靠性。
5. 能源消耗:考虑泵的能源消耗和效率。
一些泵可能需要更高的功率才能达到所需的真空度,这可能会增加运行成本。
6. 噪音和振动:根据实际需求,考虑泵的噪音和振动水平。
在某些
应用中,低噪音和低振动是重要的考虑因素。
7. 维护和服务:了解泵的维护需求和服务支持情况。
一些泵可能需要更频繁的维护,而其他泵可能具有较长的维护间隔。
8. 成本考虑:在选择泵时,需要考虑与预算的匹配程度。
评估泵的性能、可靠性和维护成本,并将其与可行的预算进行比较。
最后,建议与真空泵供应商进行咨询,他们可以提供更具体的选型建议并帮助您选择适合您应用的真空泵。
泵的选型原则、依据、操作方式及配套管路和附件的选择
泵的选型原则、依据、操作方式及配套管路和附件的选择一、泵的选型原则1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。
2、必须满足介质特性的要求。
对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵,要求轴封可靠或采用无泄漏泵,如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵对输送腐蚀性介质的泵,要求对流部件采用耐腐蚀性材料,如AFB不锈钢耐腐蚀泵,CQF工程塑料磁力驱动泵。
对输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料,必要时轴封用采用清洁液体冲洗。
3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。
4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。
5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。
因此除以下情况外,应尽可能选用离心泵:a、有计量要求时,选用计量泵b、扬程要求很高,流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时,可选用往复泵,如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵.c、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。
d、介质粘度较大(大于650~1000mm2/s)时,可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、.螺杆泵)e、介质含气量75%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。
f、对启动频繁或灌泵不便的场合,应选用具有白吸性能的泵,如白吸式离心泵、白吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。
二、泵的选型依据泵选型依据,应根据工艺流程,给排水要求,从五个方面加以考虑,即液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等。
1、流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。
如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。
选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。
如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。
对于ns>100的大流量低扬程泵,流量余量取5%,对ns<50的小流量高扬和泵,流量余量取10%, 50<ns< 100泵,流量余量也取5%,对质量低劣和运行条件恶劣的泵,流量余量应取10%。
真空系统的工艺设计
真空系统的工艺设计
真空系统的工艺设计是一个复杂的过程,涉及到多个学科的知识,包括流体力学、热力学、材料科学、机械工程等。
以下是一些基本的步骤:
1. 确定系统需求:首先,需要明确真空系统的应用目标,例如是用于半导体制造、真空镀膜、粒子加速器等。
这将决定系统的最大工作压力、工作温度、抽气速率等参数。
2. 选择真空泵:根据系统需求,选择合适的真空泵。
常见的真空泵类型有旋片泵、滑阀泵、扩散泵、离子泵等。
每种泵都有其特定的工作压力范围和抽气速率。
3. 设计真空室:真空室的设计需要考虑工作压力、工作温度、材料选择等因素。
一般来说,真空室应该尽可能小,以减少气体负荷。
4. 设计抽气管道:抽气管道的设计需要考虑管道直径、长度、形状等因素,以保证在工作压力下能够达到所需的抽气速率。
5. 安装和调试:在安装和调试过程中,需要检查所有部件的工作情况,确保系统能够在预定的工作条件下稳定运行。
6. 系统优化:在实际运行过程中,可能需要对系统进行优化,例如改变工作参数、更换部件等,以提高系统的性能和可靠性。
总的来说,真空系统的工艺设计需要综合考虑多种因素,需要有丰富的经验和专业知识。
真空泵基础知识及选型指导
真空泵基础知识及选型指导一、基础知识1、真空的概念“真空”一词来自拉丁语“vacuum”,原意为“虚无”、“空的"。
真空是指在给定空间内低于环境大气压力的气体状态,即该空间内的气体分子密度低于该地区大气压力的气体分子密度,并不是没有物质的空间.水环真空泵应用于低真空(105—103 Pa)领域2、真空的测量单位在真空技术中,表示处于真空状态下气体稀薄程度的量称为真空度,可用压力、分子数密度、平均自由程和形成一个单分子层的时间常数等来表征,但通常用气体的压力(剩余压力)值来表示。
气体压力越低,表示真空度越高;反之,压力越高,真空度越低。
法定的压力计量单位为帕[帕斯卡],符号为Pa1Pa=1N.m-2 此外,还可用真空度的百分数作测量单位。
δ-—真空度百分数(%) P——绝对压力(Pa)Pb-P 表示真空压力表读数,表压力(用Pe表示)真空度百分数δ(%)与压力P对照表3、单位换算1atm(标准大气压)=1013。
25hPa(百帕)=101。
325kPa=1。
01325MPa 1mmHg(毫米汞柱)=1Torr(托)=1.333 hPa(百帕)1bar(巴)=1000 hPa(百帕)1mbar(毫巴)=1 hPa(百帕)1inHg(英寸汞柱)=25。
4mmHg(毫米汞柱)=33。
8 hPa(百帕)4、相关术语◇气量——水环真空泵的气量是指入口在给定真空度下,出口为大气压1013。
25hPa时,单位时间通过泵人口的吸入状态下的气体容积,m3/min或m3/h 。
◇最大气量——水环真空泵的最大气量是指气量曲线上的气量最大值,m3/min或m3/h。
◇真空度(或称作压力)-—水环真空泵的真空泵是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度,以绝对压力表示,Pa、hPa、kPa.◇极限真空度(或称作极限压力)——水环真空泵的极限真空度是指入口处气量为零时的真空度,Pa、hPa、kPa。
◇压缩比-—吸入压力下气体容积与压缩后气体容积之比◇饱和蒸汽压——在给定温度下,某种物质的蒸汽与其凝聚相处于相平衡状态下的该种物质的蒸汽压力。
真空系统设计计算
真 空 系 统 设 计
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东北大学首期《真空技术》培训班系列教程之六
1.2 真空系统的组成元件
一个较完善的真空系统由下列元件组成: 1.抽气设备:例如各种真空泵; 2.真空阀
门; 3.连接管道; 4真空测量装置:例如真 空压力表、各种规管; 5.其它元件:例如捕 集器、除尘器、真空继电器规头、储气罐等。
如果用Se来表示真空系统对容器的有效抽速,用 Sp表示真空泵的抽速,C表示真空容器出口到真 空泵入口之间管路的流导,则有
1 1 1 Se C Sp
可以改写为 :
真 空
Se
CSp C Sp
(a)
或
Se
Sp 1 Sp
(b)
或
Se
1
C C
(c)
系
C
Sp
统
方程(a),(b),(c)本质上是同一个方程,在真空系统
由于在选定主泵之前,真空室出口到主泵 入口之间的管路没有确定,因而这段管路的流导 C是未知数。根据式(2)无法计算主泵的抽速S。 通常按经验公式粗算主在真空室出口主泵的抽速损失系数,当 主泵入口到真空室出口之间的管路中
设
不采用捕集器时,取Ks=1.3~1.4;
计
当采用捕集器时,取Ks=2~2.5。
1.4 高真空系统
图1所示的最简单的真空系统只能获得低
真空度,当需要获得高的真空度时,需要添加高
真空泵。当串联一个高真空泵之后,通常要在高
真空泵的入口和出口分别加上阀门,以便高真空
泵能单独保持真空。如果所串联的高真空泵是
一个油扩散泵,为了防止大量的油蒸气返流进入
真 空 系 统 设
被抽容器,通常在油扩散泵的入口加一个捕集器 水冷障板(如图2所示)。根据要求,还可以在管
7真空系统的设计计算
Qf-暴露于真空条件下的真空室内壁和所有 构件表面解析出来的气流量, Pam3/s; Ql-真空室外大气通过各密封连接处泄漏到 真空室内的气流量, Pam3/s; 以上各量在不同的真空应用设备中不一定 都存在,这要根据不同情况具体考虑。
15
Qg的计算 就真空熔炼来说,Qg的计算是以实验数据为基 础进行的。
8
真空系统中,主泵决定了被抽容器的极限真空度 和工作真空度;前级泵则在主泵出口处造成始终 低于主泵临界前级压力的真空度;而所说的预抽 泵是为了使被抽容器能从大气压很快的抽到主 泵能够开启的工作压力而设置的,一般前级泵同 时兼做预抽泵。 2.1 选主泵即选择主泵类型和确定主泵抽速大小 2.1.1 主泵类型的确定:确定主泵类型的依据: 根据被抽容器所要求达到的极限真空度和工作 真空度,一般选取主泵的极限真空度稍高于要求 的极限真空度(如高半个数量级)。另外,每一种 泵都有其最佳工作压强范围,应保证将被抽容器 的工作真空度选在主泵的最佳抽速压强范围内 。各种真空泵工作压强范围见图11。 9
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2.2 配泵 主泵选定之后,重要的问题是如何选配合适的前 级泵和预抽泵。通常前级泵直接影响主泵的抽 气性能,影响真空系统的抽气时间和经济效益。 配前级泵时应遵循如下几点规定: 前级泵应保证能及时排出主泵所排出的气体流 量。 前级泵在主泵(如扩散泵、油增压泵、分子泵和 罗茨泵)出口处造成的压强应低于主泵的最大排 气压强。 兼作预抽泵的前级泵应满足预抽时间的要求。
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预抽泵的计算主要是考虑所要求预真空的抽 气时间和预备真空度。
V P1 − Pu S e = ln t P2 − Pu
---预抽泵对真空室出口的有效抽速; V ---真空室的容积; t ---抽空到预备真空度所要求的时间; P ---抽气开始时真空室内的压强; P ---所要求达到的预备真空度; P ---真空室极限压强。 此外,还要考虑预抽管道流导的影响来配置 预抽泵;对于前级泵兼做预抽泵的情况应同 时满足前级泵和预抽泵的要求。
真空系统选型原则
真空系统选型原则真空系统在工业生产中起着重要的作用,可以用于提高设备的耐压性能、防止部件的氧化腐蚀、降低设备的摩擦与磨损、提高设备的传热效率等。
因此,在进行真空系统选型时,需要考虑一系列的原则和因素。
下面将详细介绍真空系统选型原则。
首先,选型原则的第一点是根据工艺需求来选择真空系统的压力范围。
不同的工艺对真空系统的压力要求是不同的,有的需要高真空,而有的只需要中低真空。
因此,在选型时需要明确工艺过程所需的压力范围,以便选择适合的真空系统类型。
其次,要考虑真空系统的抽取速率。
真空系统的抽取速率决定了其对气体的排出和抽取的能力,也是决定真空度的重要因素。
在选型时,需要根据所需的真空度和工艺流程的循环时间来确定抽取速率的要求。
第三,选型时要考虑真空系统的材料选择。
真空系统的材料需要具有良好的耐压性能、抗腐蚀性能和密封性能。
根据工艺要求和工作环境的特点,可以选择不同材料的真空系统,如不锈钢、镍基合金、陶瓷等。
第四,需要考虑真空系统的泵类型选择。
常见的真空泵有机械泵、涡旋泵、分子泵等。
不同的泵类型有不同的特点和适用范围。
在选型时,需要综合考虑泵的抽取速率、真空度、维护保养成本等因素。
第五,要考虑真空系统的功耗和维护成本。
真空系统的功耗和维护成本直接影响到设备的运行成本。
在选型时,需要综合考虑设备的运行时间、抽取速率、功耗等因素,选择能够满足工艺要求的同时具有较低的运行成本的真空系统。
第六,要考虑真空系统的安全性。
真空系统的正常运行和维护需要严格遵守安全操作规程。
在选型时,需要考虑设备的安全性能,如泄漏防护措施、压力传感器等,以确保操作过程的安全性。
最后,还需要考虑真空系统的可扩展性和整体设计。
随着工艺的发展和需求的变化,真空系统可能需要进行升级或扩展。
因此,在选型时,需要考虑设备的可扩展性和整体设计,以便后续的升级和扩展。
综上所述,真空系统选型需要考虑工艺需求、压力范围、抽取速率、材料选择、泵类型、功耗和维护成本、安全性以及可扩展性等因素。
减压精馏系统真空泵的选型
Technology Forum︱324︱2017年4期减压精馏系统真空泵的选型张 磊浙江建业化工股份有限公司,浙江 杭州 311604摘要:真空蒸馏、精馏操作普遍应用在石油化工行业,在前期经过真空系统工艺计算后,真空设备的选型对系统的操作运行尤为重要。
文章在真空系统工艺条件确定的情况下,就真空设备的初步选型进行了分析归纳。
关键词:真空系统;设备;选型中图分类号:TB657.6 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)04-0324-011 真空系统工艺参数 根据A 产品项目实施方案,两种有机物分离工序真空系统工艺条件:工作压力10000Pa(表压-0.09MPa);抽气速率:200L/s 要求根据此工艺条件选择系统抽真空设备。
2 真空泵选型分析 2.1 按极限压力初选真空泵类型图1 各种真空泵工作压力范围 通常所选真空泵的极限压力要低于真空系统工作压力要求约一个数量级,即真空泵极限压力为9000Pa(表压-0.091MPa)。
结合各类真空泵工作压力范围(见表1),初步选择真空设备范围: (1)往复式真空泵 往复式真空泵又称活塞式真空泵,属于低真空获得设备之一,它的极限压力一般在1330~2660Pa,它的抽速范围一般为50~300L/S,适用于石油、化工、医药等行业中的真空结晶、真空蒸馏等方面的抽除气体。
不适用于抽除含氧过高的、有爆炸性的、对金属有腐蚀性以及含有颗粒尘埃的气体。
(2)水环式真空泵 水环式真空泵是液环式真空泵是最常见的一种,主要用于粗抽真空、抽气量大的工艺过程中。
单级水环泵的极限压力可达8000~2000Pa,双级水环泵的极限压力可达4000~2000Pa,抽速为0.25~500m 3/min;水环泵工作过程中对水温要求较为严格,在真空度高的情况下需要对循环水进行冷却,在运行过程中会产生一定的废水量,且该机型效率低(一般在30%),能耗高,真空度较低,在真空系统中应用不具备明显的优点。
真空系统的工艺设计[1]pdf
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16 CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 化工设计2003 ,13( 2)真空系统的工艺设计摘要介绍真空系统的基本概念、工艺设计及实际应用。
真空系统工艺设计关键词真空系统在化工生产中的应用非常广泛 , 但统性。
本文将对其基本概念和工艺设计进行纲要有关真空系统的设计资料较少 , 且缺乏一定的系性的总结 , 并通过实际工作应用加以佐证说明。
1 基本概念111 真空度真空度通常有以下几种表示方法 :用于器壁的压力 , 是气体的真实压力。
以绝对压力表示真空度时 , 其值必须在零和大气压力之间。
当绝对压力为零时 , 表明封闭空间内不存在任何物质 , 处于全真空状态 ; 当绝对压力等于或压力状态 , 为非真空状态 , 不在本研究范围之内。
11112 以真空度表示大于外界大气压力时 , 表明封闭空间处于常压或式中 , Pv为真空度 , mmHg ; P 为封闭空间的绝对压力值。
外界大气压力的程度 , 其值也在零和大气压力之时 , 表明封闭空间处于常压状态 ; 当真空度等于处于全真空状态。
间 , 但其意义与绝对压力相反。
当真空度为零大气压力时 , 表明封闭空间内不存在任何物质 ,11113 以真空度百分数表示的百分数。
11111 以绝对压力表示绝对压力是指一个封闭空间内的气体垂直作Pv = 大气压力 - P ( mmHg)真空度是指一个封闭空间内的气体压力小于马小龙Ξ中国华陆工程公司西安100 %真空度 ( %) = [ ( 大气压力 - P) / 大气压力 ] ×式中 , P 为封闭空间的绝对压力值。
真空度百分数直观地表示出了真空度相对于大气压力的比例大小。
在国家标准《真空技术名词术语》 ( GB3163 - 82) 将真空系统按剩余压力 ( 即绝对压力) 分为 4 个范围 , 即低真空、中真空、高真空和超高真空 , 范围如下 : 低真空 : 105 ~102 Pa 中真空 : 102 ~10 - 1 Pa 高真空 : 10 - 1 ~10 - 5 Pa 超高真空 : < 10 - 5 Pa 在化工、石油化工装置中 , 通常遇到的是低真空和中真空。
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真空泵系统工艺设计计算及选型
【摘要】真空泵广泛应用于精馏、干燥、过滤等工艺过程,为了满足工艺过程中真空度的要求以及选择合适的真空泵,合理确定空气泄漏量、工艺抽气量、管道压力损失等因素就显得尤为重要,因此本文主要介绍真空泵系统的工艺设计计算及选型。
【关键词】真空泵系统抽气量工艺计算选型
1 真空系统设计基础
1.1 空气泄漏量估算
对真空系统的空气泄漏量最好是有试验测定,但对一个新的设计或不能进行试验的场合,只能通过估算求得,目前主要有以下几种方法:
1.1.1?根据接头密封长度进行的泄漏量估算?
按接头密封质量分别估算泄漏量:非常好,泄漏量0.03 kg/(h·m);好,0.1 kg/(h·m);正常,0.2 kg/(h·m)。
2 真空泵选型计算
(1)根据真空系统的真空度和泵进口管道的压降,确定泵吸入口处的真空度;
(2)根据表1、表2或者式(1)估算空气泄漏量;
(3)根据工艺条件确定工艺物料抽气量;
(4)根据式(4)确定真空泵总抽气量;
(5)选择管径并判断管道压降是否满足工艺要求;
(6)由式(5)计算真空系统的抽气速率Se。
现以山东民基2.5万吨/年氯乙酸项目中轻组分塔真空系统设计为例,说明真空泵计算及选型过程。
该系统要求塔顶冷凝器操作条件为18℃,9kPa,要求冷凝器到真空泵入口的压力降小于1kPa,冷凝器中的液相物料含量为90.2wt%醋酸,5.53 wt%氯乙酸,4.27 wt%水。
换算为摩尔质量含量为83.5mol%醋酸,3.23mol%氯乙酸,13.27mol%水。
18℃时醋酸、氯乙酸、水的饱和蒸汽压分别为:1.38kpa、0.015kPa、2.06kPa。
3.1 泄漏空气量估算
真空系统由轻组分塔、冷凝器、馏出液罐及管道组成,计算容积为35m3,因其压力为9kPa,根据表3,k值取0.146,由式(1)计算得空气泄漏量W空气为7.6kg/h,保守计算,取计算的2倍即15.2 kg/h作为系统的空气泄漏量。
UV>U,所取管径0.1m满足压降要求。
3.4 将Se换算成泵厂样本规定条件下的抽气速率Se’
根据文献[ 1 ]中推荐的公式计算得k1=0.68,k2=0.996,则泵厂样本规定条件下的抽气速率Se’。
为Se’=Se/(0.68 x0.996)=247.2m3/h。
3.5 选择真空泵
根据Se’及真空度要求在真空泵厂家的样本中选择真空泵的类型。
4 结论
在真空泵系统的工艺计算及选型中,需要对抽气量、温度、压力等工艺参数认真充分考虑,确保真空泵选型合理可靠。