真空泵的选型及常用计算公式综述

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=500L

t=30s

P1=760Torr

P2=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。

3、抽气量、抽出气体介质、温度。

4、真空设备的占地面积、自动化程度、真空管道规格

选用真空泵时需要注意事项：

1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如：真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度，选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。

2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围，如：扩散泵为10-3~10-7mmHg，在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化，其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内，而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作，但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。

3、真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。

4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速，但不能抽氦，而三极型溅射离子泵，（或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速，两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。

5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。

6、了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。选择真空泵时，需要知道气体成分，针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体，应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备，如冷凝器、除尘器等。

7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。

8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许，应选择无振动的泵或者采取防振动措施。

9、真空泵的价格、运转及维修费用。

这个化工手册有公式的，可以去查下！S=QRT/(P*M)

S是抽气率 Q是系统漏气量，放气量。T是温度，P系统压力M是系统气体分子量！

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**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)