真空系统设计
真空系统设计报告范文
真空系统设计报告范文1. 引言真空系统是一种能够将系统内的气体压力降至低于大气压的环境的设备，广泛应用于科学研究、工业生产以及医疗设备等领域。
本报告旨在设计一个真空系统，使其能够满足特定应用的需求，并确保系统的稳定性和可靠性。
2. 设计目标本设计的真空系统需要满足以下目标：1. 最低抽气压力达到10^-3 mbar。
2. 快速达到所需真空度的时间小于5分钟。
3. 系统泄漏率小于10^-6 mbar L/s。
4. 系统噪音低于50 dB。
3. 系统设计真空系统的设计包括以下几个方面：抽气方法、真空舱设计、泵的选择和配管系统设计。
3.1 抽气方法根据设计目标，我们选择了离心泵和分子泵的组合作为抽气方法。
离心泵作为主抽泵负责快速降低系统内的压力，而分子泵作为高真空泵负责达到所需真空度。
这种组合将满足系统的快速抽气和高真空度的需求。
3.2 真空舱设计真空舱是真空系统中的核心部分，需要选择合适的材料和尺寸来确保系统的稳定性和密封性。
我们选择了不锈钢作为真空舱材料，以其良好的耐腐蚀性和强度。
真空舱的尺寸应根据使用需求来确定，应留有足够的空间以容纳待处理物体。
同时，真空舱内应设计密封机构，包括密封门、观察窗等，以确保整个系统的密封性。
3.3 泵的选择根据真空系统的设计目标，我们选择了以下两种泵进行组合使用：1. 离心泵：采用离心泵可以快速降低系统内的压力。
选取流量大、抽气速度快的离心泵，以确保快速抽气的能力。
2. 分子泵：分子泵的特点是能够达到高真空度，选取能够提供所需真空度的分子泵，并确保其性能稳定和可靠。
3.4 配管系统设计配管系统的设计对整个真空系统的运行至关重要。
主要考虑以下几点：1. 管道材料：选择具有良好阻气性和密封性的不锈钢管材，以减少泄漏。
2. 管道尺寸：根据抽气和泵的要求，选择合适的管道尺寸以保证流通和抽气效率。
3. 管道布局：合理布置管道，减少管道的弯曲和回流，以确保气体流动的顺畅和抽气效果。
《真空系统设计》课件
根据用途，真空容器可分为高真 空容器、中真空容器和低真空容 器。
高真空容器通常用于科学实验和 高端制造领域，要求容器具有极 佳的密封性和耐压性能。
真空管道
真空管道是连接真空泵和真空容器的通道，它的作用是保证气体的顺畅流动。
根据材料，真空管道可分为金属管道和非金属管道。金属管道通常采用不锈钢、铜等材料制 成，具有较好的耐压性能和气密性。非金属管道则采用玻璃、塑料等材料制成，通常用于较 低的真空度和临时使用。
02
初步设计评审
03
初步设计优化
邀请专家对初步设计方案进行评 审，确保设计的可行性和合理性 。
根据评审意见，对初步设计方案 进行优化和改进，提高设计的可 靠性和经济性。
真空系统的性能测试与优化
性能测试
按照测试标准和方法，对真空系 统进行性能测试，包括工作压力 、工作温度、抽气速率等参数的
测试。
性能分析
需求调研
了解用户对真空系统的具体需求，包括工作压力 、工作温度、抽气速率等参数要求。
需求分析
根据调研结果，对用户需求进行分类和优先级排 序，明确设计目标。
需求评审
邀请专家对需求分析结果进行评审，确保需求分 析的准确性和完整性。
真空系统的初步设计
01
方案制定
根据需求分析结果，制定初步设 计方案，包括系统组成、工作原 理、关键技术等。
2
是指系统内部各部分压力
保持一致，以维持系统的
稳定运行。
压力平衡的调节
3 通过控制入口和出口压力
，以及使用真空泵和其他 辅助设备，可以调节系统 的压力平衡。
真空系统的热平衡
总结词
热平衡是真空系统设计的关键， 它决定了系统的能耗和运行效率 。
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。
真空设计执行标准
真空设计执行标准在真空技术应用领域中具有至关重要的地位，它确保了真空系统的性能、可靠性、安全性和经济性。
本文将详细介绍真空设计的主要执行标准，包括设计原则、技术要求、材料选择、制造工艺等方面。
一、设计原则真空设计应遵循以下原则：满足工艺要求、确保系统稳定性、提高系统效率、降低能耗和成本。
在设计过程中，需要充分考虑真空系统的实际工作环境，如温度、湿度、腐蚀性气体等因素，以及与其他设备的连接和协同工作问题。
二、技术要求1. 真空度要求：根据实际应用需求，设定合理的真空度指标。
真空度的高低直接影响到系统的性能和使用效果，因此需要根据实际情况进行权衡和优化。
2. 泄漏率要求：严格控制系统的泄漏率，确保系统在工作过程中能够维持稳定的真空度。
泄漏率的高低与系统密封性能密切相关，需要在设计和制造过程中予以重视。
3. 系统稳定性要求：确保真空系统在各种工况下都能稳定运行，不出现明显的性能波动。
这要求系统在设计时具备足够的鲁棒性和容错能力。
三、材料选择在真空设计中，材料的选择至关重要。
应选用具有高真空性能、耐腐蚀、耐高温、低放气率等优点的材料。
常用的真空材料包括不锈钢、铜、铝等。
此外，还需要根据实际应用场景选择合适的密封材料和润滑剂。
四、制造工艺真空系统的制造工艺也是影响其性能的关键因素。
在制造过程中，需要严格控制各部件的加工精度、表面粗糙度、清洁度等指标，以确保系统的密封性能和真空性能。
同时，还需要采用合适的焊接、热处理等工艺，以提高系统的整体性能和使用寿命。
五、检测与验收真空系统设计完成后，需要进行严格的检测和验收。
这包括对系统的真空度、泄漏率、稳定性等性能指标进行实际测试，以确保系统能够满足设计要求。
同时，还需要对系统的外观、结构、安全性能等方面进行检查，确保系统在实际使用过程中安全可靠。
六、维护与保养真空系统在使用过程中需要定期进行维护与保养，以确保其长期稳定运行。
这包括定期检查系统的密封性能、更换损坏的部件、清洗系统内部等。
《真空系统设计》课件
真空系统的性 能直接影响到 产品的质量和
生产效率
真空系统的应用领域
医疗设备：用于医疗设备制 造和维护过程中的真空处理
航空航天：用于航天器制造 和维护过程中的真空处理
半导体制造：用于芯片制造 过程中的真空处理
食品加工：用于食品包装和 保鲜过程中的真空处理
科学研究：用于实验室和科 研机构中的真空实验和研究
案例分析：某电子公司真空系统设计，包括系统设计、设备选型、安装调试等过程
案例二：化工行业真空系统设计
化工行业真空 系统设计需求： 满足化工生产 过程中的真空
需求
设计要点：考 虑化工生产过 程中的腐蚀、 高温、高压等
特殊环境
设计难点：如 何保证真空系 统的稳定性和
可靠性
设计解决方案： 采用耐腐蚀、 耐高温、耐高 压的材料和设 备，以及合理 的系统布局和
确定系统需求：了解客 户需求，确定系统功能、
性能、成本等要求
设计系统方案：根据系 统需求，设计系统方案， 包括系统结构、组件选
择、材料选择等
计算系统参数：根据系 统方案，计算系统参数， 如压力、流量、温度等
设计系统图纸：根图等
制作系统组件：根据系 统图纸，制作系统组件， 如真空泵、阀门、管道
真空系统设计
汇报人：
单击输入目录标题 真空系统概述 真空系统的设计原则 真空系统的关键部件 真空系统的性能测试与优化 真空系统设计案例分析
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真空系统概述
真空系统的定义
真空系统是一 种用于产生、 维持和测量真
空的设备
真空系统主要 由真空泵、真 空计、真空阀
等部件组成
真空系统的应 用广泛，包括 电子、半导体、 航空航天等领
真空系统的性能测试
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。
真空系统冷凝器设计
真空系统冷凝器设计在现代工业中，真空系统冷凝器扮演着至关重要的角色，它们广泛应用于化工、制药、食品加工、电力生成等众多领域。
冷凝器的设计不仅影响着整个真空系统的性能，还直接关系到生产过程的效率与成本。
因此，设计一个高效、可靠的冷凝器是真空技术应用中的一项重要任务。
一、冷凝器的基本原理与功能冷凝器的主要功能是将气体或蒸汽冷凝成液体，同时释放出冷凝潜热。
在真空系统中，冷凝器通常与真空泵配合使用，以维持系统内的真空度。
当被抽气体进入冷凝器时，气体中的可凝性蒸汽在冷凝器表面冷却并凝结成液体，从而减少进入真空泵的气体量，保护真空泵不受蒸汽的腐蚀和污染。
二、设计考虑因素1. 热交换效率：冷凝器的热交换效率直接影响其冷凝能力。
设计时需要考虑冷凝器的材料、结构、表面积、流体流动状态等因素，以确保高效的热传递。
2. 压力损失：气体在通过冷凝器时会产生压力损失，这会影响真空系统的总体性能。
因此，设计时需要合理布局冷凝器内部的管道和翅片，以最小化压力损失。
3. 耐腐蚀性：冷凝器处理的气体中可能含有腐蚀性成分，因此冷凝器的材料选择至关重要。
必须选择能够抵抗气体腐蚀的材料，以确保冷凝器的使用寿命。
4. 维护与清洁：冷凝器在使用过程中可能会积累污垢和沉积物，影响热交换效率。
设计时需要考虑易于维护和清洁的结构，以便定期清理和保养。
三、冷凝器类型选择根据应用场景和具体需求，可以选择不同类型的冷凝器。
常见的冷凝器类型包括壳管式冷凝器、板式冷凝器、螺旋式冷凝器等。
每种类型都有其优缺点，设计时需根据实际情况进行选择。
四、设计步骤与优化1. 确定设计参数：根据真空系统的要求，确定冷凝器的设计参数，如冷凝温度、冷凝负荷、工作压力等。
2. 选择合适的冷凝器类型：根据设计参数和实际应用场景，选择最合适的冷凝器类型。
3. 进行热设计计算：根据冷凝器的类型和所选材料，进行热设计计算，确定冷凝器的尺寸、表面积、流体通道等。
4. 进行结构优化：在满足热设计要求的基础上，对冷凝器的结构进行优化，以提高其性能并降低制造成本。
真空系统的设计
１ 设 计 要 求
ＫＭ ６大 型 空 间 环 境 模 拟器 是 中 国 迄 今 为 止 最 大 的空 间 环境 模 拟 器 ， 中 的真 空 系统 主 其 要 由清 洁 真 空 获 得 系 统 、真 空 检 漏 系 统 、真 空 测 量 和 残 余 气 体 分 析 系 统 等 组 成 。该 系统 自 建 成 以来 ， 已 圆满 完 成 了 飞船 和 大 型 卫 星 等 型 号 的 热 真 空 试 验 任 务 。这 套 真 空 系 统 的设 计
上 述 两 种 方 案 中 的粗 抽 系统 均 采 用 机 械 泵 、罗 茨 泵 加 液 氮 冷 阱 的方 案 。这 种 组 合 方 式
为 目前 国 内外 的 大 型 空 间环 模 设 备 所 普遍 采 用 。其 优 点 是 系统 启 动 快 ，抽 速 大 ，极 限 真 空 度 高 ，液 氮冷 阱 能 够 有 效 的 防 止 油 污染 。
３ 无 油 抽 气 系 统 的设 计 思 路
一
个 真 空 系 统 的 动 态平 衡 压 力 Ｐ 经 典 计 算 公 式 为
Ｐ 一 尸。＋ Ｓ
式中
Ｐｏ 抽 气 机 组 的极 限压 力 ；Ｑ 为 系统 总 的 气 体 负 荷 ；Ｓ为 机 组 对 容 器 的有 效 抽 速 。 为
公 式 （ ） 适 用 于无 选 择 抽 气 的 单 一 抽 气 泵 ， 多种 泵 联 合 抽 气 系 统 ， １仅 对 特别 是 无 油 抽 气 系统 是 不 适 用 的 。因 为 采 用 多 种 泵 联 合 抽 气 时 ，一 种 泵 不 能 抽 除 的 气 体 可 能被 另 一 种 泵 抽
除 ；一 种 泵 返 流 的气 体 也 可 能 被 另 一 种 泵 抽 除 。 因此 ，系 统 的 极 限 压 力 是 各 种 泵 综 合 抽气
培训系教材列之五：真空系统设计
2005.7.10～2005.7.13
真空系统 设计
主讲人：东北大学 王继常 副教授
经作者授权，版权所有归东北大学真空与流体工程研究中心与原作者共有。未经本中心及原著者同意， 任何人或任何单位不得私自拷贝、刻录、传播、转载本讲义，或用于商业用途。
之一：真空技术的历史、现在与将来 之二：真空工程理论基础 之三：科技论文的检索、撰写与发表 之四：清洁真空获得技术 之五：真空系统设计 之六：真空系统设计辅助软件的使用 之七：真空测量 之八：真空装置与系统的检漏 之九：大型真空装置的监测与故障诊断 之十：专家座谈 之十一：真空获得技术 之十二：现代表面与薄膜技术 之十三：真空材料与真空卫生 之十四：真空技术应用及计算实例
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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。
经作者授权，版权归东北大学真空与流体工程研究中心与原作者共有。未经本中心及原著者 同意，任何人或任何单位不得私自拷贝、刻录、传播、转载本讲义，或用于商业用途。
1.4 高真空系统
图1系统只能获得较低的真空度,当要获得高真 空度时,需要添加高真空泵。如扩散泵、分子泵。
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,以便高真空泵内部能 单独保持真空。
若串联的高真空泵是一台油扩散泵,为了防止 大量的油蒸气返流进入被抽容器,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,还可以在管路中加上除尘器、真空继电器规头、 真空软连接管道、真空泵入口放气阀等等,这样就 构成了一个较完善的高真空系统。
真空系统的结构设计
6.真空系统的结构设计真空系统的结构设计主要考虑密封可靠,结构合理,材料对真空度影响要小。
设计中应注意如下几点。
(1)选择结构材料应尽量用国家标准中的无缝钢管和板材,尽量减少焊接结构,有利于真空部件气密性质量。
但是许多系统元件又离不开焊接结构,这时应选择焊接性能较好的钢材。
(2)焊接是真空系统制造中的一道重要工序,为了保证焊接后焊缝不漏气,除了要求技术水平较高的工人进行焊接,提高焊接质量外,合理地设计焊接结构也很重要。
因此焊接结构要避免处于真空中的焊缝有积存污物的空隙,否则给清洗造成困难,还会成为缓慢放气的气源。
当焊缝出现死空间时,在系统检漏中就不易找到漏隙所在。
(3)结构上要保证快速抽空。
为此要避免出现隔离孔穴(气袋),因为气袋会成为缓慢放气的源泉,增长了抽气时间,例如图21所示。
要将气袋开设出气孔,以利快速抽空。
(4)减少表面放气。
处于真空内的构件和壳体内壁表面粗糙度越高越好。
最好进行电镀抛光,氧化处理等。
一般处于高真空的内壁粗糙度在6.3/ ~3.2/ ;处在中真空的内壁粗糙度在12.5/ 左右。
处在超高真空的内壁粗糙度要求抛光,达到非常光洁的表面。
要特别注意:生锈的金属表面对抽空十分不利!(5)真空系统上各元件之间多用法兰连接。
而法兰与管子之间是焊接结构。
由于焊接时易引起法兰变形,故目前国内都采用焊接后再对法兰加工,这样即可达到尽寸和粗糙度要求,又能保证两个法兰连接时密封可靠。
(6)对于某些必须处于较高温度下工作的真空橡胶密封圈,由于橡胶耐温有限,可以专门采用水冷结构加以保护。
(7)为了使真空系统元件壳体和真空室壳体有足够强度,保证在内力和外力作用下不产形,器壁要有一定厚度。
实验表明真空容器采用圆形结构较好。
端盖采用凸形结构为好,尽量不采用平盖,因为它的抗压能力相差很大。
壁厚已经有了标准尽寸,当然也可以计算。
设计时还要注意一点,在容器检漏时,若采用内部打压法,一般打三个大气压力容器不应变形。
第八讲真空系统设计
第八讲：真空系统设计第八讲：真空系统设计一、真空系统的组成真空应用设备种类繁多，但无论何种真空应用设备都有一套排除被抽容器内气体的抽气系统，以便在真空容器内获得所需要的真空条件。
举例来说：一个真空处理用的容器，用管道和阀门将它与真空泵连接起来，当真空泵对容器进行抽空时，容器上要有真空测量装置，这就构成了一个最简单的真空抽气系统(如图1)。
图1所示的最简单的真空系统只能在被抽容器内获得低真空范围内的真空度，当需要获得高真空范围内的真空度时，通常在图1所示的真空系统中串联一个高真空泵。
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，还可以在管路中加上除尘器、真空继电器规头、真空软连接管道、真空泵入口放气阀等等，这样就构成了一个较完善的高真空系统。
凡是由两个以上真空泵串联组成的真空系统，通常都把抽低真空的泵叫做它上一级高真空泵的前级泵(或称前置泵)，而最高一级的真空泵叫做该真空系统的主泵，即它是最主要的泵，被抽容器中的极限真空度和工作真空度就由主泵确定。
被抽容器出口到主泵入口之间的管路称为高真空管路，主泵入口处的阀门称为主阀。
通常前级泵又兼作予真空抽气泵。
被抽容器到予抽泵之间的管路称为予真空管路，该管路上的阀门称为予真空管道阀。
主泵出口到前级泵入口之间的管路称为前级管道，该管路上的阀门称为前级管道阀，而软连接管道是为了隔离前级泵的振动而设置的。
总起来说，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。
那么，究竟什么是真空系统?用一句话来概括，就是：用来获得有特定要求的真空度的抽气系统。
超高真空系统的设计与组装
超高真空系统的设计与组装1.1 超高真空靶室及管道的设计真空系统的结构设计主要考虑密封可靠，结构合理，材料对真空度影响要小在设计的时候我们考虑到了真空部件气密性质量，所以我们尽量选择用国家标准中的无缝钢管和板材，但是许多的系统元件又离不开焊接结构，所以我们尽量选择了焊接性能较好的钢材。
而为了保证焊接后焊缝不透气，保证后期的气源固定，也为了清洗简单在设计焊接结构的时候也要注意避免处于真空中的焊缝中有积存污物的空隙在选材的时候要尽量选择一些表面粗糙度较大的，这样也会减少表面放气。
而为了要保证抽气速度足够快，就要避免出现隔离空穴，因为如果出现了隔离空穴它就会成为一个缓慢放气的源泉。
真空系统上的各元件之间多是用法兰连接。
然而法兰与管子之间是用焊接结构。
因为焊接的时候容易引起法兰的变形，所以目前我们国内一般都采用焊接之后再对法兰进行加工处理，这样即可达到尺寸和粗糙度上的要求，又可以保证两个法兰连接的密封可靠。
而对于某些必须要处于较高温度工作的真空橡胶密封圈，因为橡胶的耐温有限，所以可以专门加一个水冷结构来加以保护。
又为了让真空系统元件壳体与真空室壳体有足够的强度，保证它们在内力和外力的作用下不会产生变形，其器壁要有一定的厚度。
而实验表明真空容器采用圆形的结构较好。
端盖采用凸形的结构为好尽量不要采用平盖，因为其抗压能力相差很大。
而壁厚已经有了标准尽寸，当然也可以计算出来。
设计的时候还要注意，在容器检漏的时候，如果是采用内部打压法，一般打入三个大气压力容器不应该变形。
水套检漏的时候也按照三个压力打压。
即有水套的壳体在外部或者内部打入三个大气压力下，都不应该变形。
而为了保证由外面进入真空室内的移动件或者转动件有可靠的动密封。
除了要选择好的密封结构之外，其中的轴或者杆也一定要满足粗糙度的要求。
更要防止在轴和杆上存在轴向的划痕，因为这种划痕会降低真空度，且不容易发现。
真空室的壳体上的水套结构，不仅要保证水流的畅通无阻。
真空系统方案
真空系统方案引言真空系统在很多工业领域中都起着重要作用，例如半导体制造、航天航空、医疗设备等。
一个稳定、高效的真空系统方案能够确保设备的正常运行，并对产品质量和工艺流程起到关键影响。
本文将介绍一种高效稳定的真空系统方案，包括系统组成、关键技术以及应用案例。
系统组成一个典型的真空系统主要由以下几个组成部分构成：1.真空泵：真空泵是整个系统的核心部件，负责将系统中的气体抽出，形成真空状态。
根据抽气原理的不同，真空泵可以分为离心泵、根式泵、螺杆泵等多种类型，根据系统的需求选择适当的真空泵非常重要。
2.阀门：阀门用于控制系统中的气体流动和压力调节。
常见的阀门类型有截止阀、调节阀、截断阀等，不同的阀门可以实现不同的控制功能。
3.传感器：传感器用于监测系统中的真空度、气体流动速度等参数。
常见的真空传感器有热导式传感器、冷阴极离子化传感器等，准确的传感器能够提供可靠的监测数据，保证系统的稳定性。
4.管道系统：管道系统负责连接各个组件，将气体从一个地方传输到另一个地方。
管道材料需要具备良好的密封性和耐腐蚀性能，以确保气体不泄漏，同时要避免对气体流动的过多阻力。
5.控制系统：控制系统依靠电子设备，对真空系统的各个组件进行监控和控制。
它可以自动调整真空泵的工作状态，控制阀门的开关和流量，同时通过传感器获取数据，实现对真空度的精确控制。
关键技术一个高效稳定的真空系统方案需要充分考虑以下几个关键技术：1.泵速和泵油选择：根据系统所需抽气速度和泄漏率，选择合适的泵速和泵油是保证真空度的关键。
如果抽气速度过大，有可能带来过高的泄漏率；而抽气速度过低，则无法满足系统的需求。
2.管道设计和材料选择：管道的设计要充分考虑气体流动的阻力和泄漏的可能性。
合理选择管道的直径和长度，使用高质量的密封材料，可以减少能量损失和气体泄漏，提高系统效率。
3.控制策略和算法：控制系统采用合适的策略和算法可以提高系统的稳定性和响应速度。
例如，采用PID控制算法可以实现对真空度的精确控制，提高系统的稳定性。
真空系统设计 ppt课件
3.1 选主泵
选主泵要考虑两个方面,一是选择主泵的类型, 二是确定主泵抽速的大小。
3.1.1 主泵的类型
确定主泵类型的依据:
(1) 根据被抽容器所要求达到的极限真空度和
真
工作真空度。一般选取主泵的极限真空度稍高
空
于被抽容器所要求的极限真空度(如高半个数量
系
级)。每一种泵都有其最佳工作压强范围,应保
统
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
设
设计中是一个非常重要的方程,如果知道泵的抽
计
速Sp和管路的流导C,就可以计算出系统对容器
有效抽速,这个方程被称为真空技术基本方程。
14
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程之六
2.4 真空技术基本方程在真空系统设计中 的意义
从方程(2b)可以看出:如果管路的流导C远大于
泵的抽速Sp,则Sp /C的值远小于1,此时真空系统
对容器的有效抽速Se≈ Sp 。这就是说为了充分
发挥泵对容器的抽气作用,在设计真空系统管路
真 空 系 统
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程之六
真空系统设计
真 空 系 统 设 计
1
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程之六
真空系统设计
➢ 1.真空系统的组成
➢ 2.真空技术基本方程
➢ 3.真空系统的设计计算
真空泵系统施工方案设计
真空泵系统施工方案设计1. 引言真空泵系统在工业生产中具有重要的作用，用于抽取空气，降低系统内的压力，从而实现真空状态。
本文将介绍真空泵系统的施工方案设计，包括系统的组成、施工过程和注意事项等内容。
2. 系统组成真空泵系统由以下几个主要部分组成：2.1 真空泵真空泵是系统的核心部件，用于抽取空气。
在选择真空泵时，应根据工作环境、抽取速度和抽取压力需求来确定合适的型号和规格。
2.2 真空管路真空管路连接各个部件，将抽出的空气排放到适当的地方。
设计真空管路时，应考虑管路的长度、直径和材质等因素，以确保系统的正常运行。
2.3 控制阀门控制阀门用于调节气体流量，控制系统的真空程度。
在确定控制阀门的类型和数量时，应根据系统的工作要求和实际情况进行选择。
2.4 传感器传感器用于监测系统的工作状态，包括真空程度、温度和压力等参数。
常用的传感器类型包括真空度传感器、温度传感器和压力传感器。
2.5 控制系统控制系统用于监控和控制真空泵系统的运行。
根据实际需求，可以采用自动控制系统或手动控制系统。
3. 施工过程真空泵系统的施工过程包括以下几个主要步骤：3.1 设计方案在施工前，需要根据实际需求制定详细的施工方案。
该方案应包括系统的组成、工作原理和施工流程等内容。
3.2 材料准备根据设计方案，准备所需的材料和设备。
包括真空泵、管路、控制阀门、传感器和控制系统等。
3.3 安装和连接按照设计方案，安装和连接真空泵系统的各个部件。
确保管路的连接紧密，阀门的操作灵活，传感器的位置准确。
3.4 调试和测试安装完成后，对系统进行调试和测试。
检查各个部件的工作状态，调节控制阀门，测试传感器的准确度和响应速度。
3.5 完善和维护经过测试确认系统正常运行后，对系统进行完善和维护。
包括完善系统的标识和管路布局，定期维护和检修系统的各个部件。
4. 注意事项在真空泵系统的施工过程中，需要注意以下事项：•根据实际需求和工作环境选择合适的真空泵和配套设备，确保系统的性能和使用寿命。
CMP中真空供应系统的设计
路 和软 件 流 程 图进 行 全 面设 计 ： 加 独 立的 真 空槽 体和 排 液 槽体 ， 正 常运 行 情 况 下二 者 串联 增 增 在
加 真 空 供 应 容 积 ， 且 自主 收 集 倒 流 废 液 ， 排 液 中依 然 可 保 证 真 空 稳 定 供 应 ； 加 Ｓ 并 而 增 ＭＣ 真 空 开
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｐｅ ｉ ｓ ａ ｗｈｏ ｅ ｄ ｓｇ ｂ ｅ ｔａ ｔ ｅ ｐａ ｒ ｇ ｖｅ ｄ ｒ ｎｄ ｓ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔ ａ ｃ ｒ ｉ ｏ ｔｃ ｈ ｒ ｗａ ｅ ａ ｏｆｗａ ｅ ａ ｐ ｃ ｃ ｏ ｄ ｎｇ ｔ
关 及 相应 的控 制 系统 ． 证 真 空 处 于 最低 和 最 高设 置 负压之 间 ， 时 实现 真 空 电机 间歇 式 工 作 。 保 同
从 根 本上 解 决 了以上 问题 ， 且控 制 系统 简洁 可 靠 ． 满足 生 产 需要 。 关 键 词 ： 学机 械 平坦 化 ； 空 系统 ； 化 真 电磁 阀 ； 电器 ； 空槽 体 继 真 中图分 类 号 ： Ｎ３ ５２ Ｔ ０． 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ４４ ０ （０ ０ －０ ９０ １ ０ ．５ ７２ １ ）８０ ０ ．４ １
ｓ ｔ ｍ ， ｗｈｉｈ ａ ｃ ｎｆｒ ｏ ｐ ｏ ｄ ｔ ｖ ｃ ｕｍ ｔ ｅ ｎ ｈｅ ｍ ａ ａ ｎ ｅｔｎｇ ｖａｕｅ， ａ ｙｓｅ ｃ ｃ ｎ ｏ ｉｍ ｔ ｒ ｖｉ ｅ ｈｅ ａ ｕ ｂｅｗ ｅ ｔ ｘ ｎｄ ｍｉ ｓ ｔｉ ｌ ｎｄ ａ ｈ ｅ ｅ ｈ ｖａ ｕ ｍ ｍｏｔ ｒ ｙ ｎ ｅ ｉｓｏ ｗｏ ｋｉ ｓｙｌ ｃ ｉ ｖ ｔ ｅ ｃｕ ｏ ｂ ｉ ｔｒ ｓ ｉｎ ｍ ｒ ｎｇ ｔ ｅ．Ｔｈ ｄｅ ｉ ｓ ｌ ｅ ｔ ｏ ｅ ｓ ｂ ｖｅ ｅ ｓｇ ｎ ｏ ｖ ｓ ｈｅ ｐｒ ｂｌｍ ａ ｏ ｔ ｒ ｕ ｈ ｙ，ｂ ｓｄ ｓｔ ｏ ｒ ｙｓｅ ｉ ｉ ｈｏ ｏ ｇ ｌ ｅ ｉ ｅ ｈｅ ｃ ｎｔｏｌｓ ｔ ｍ ｓｓｍｐｌ ｎ ｅ ｉｂｌ ｅａ ｄ ｒ ｌ ｅ，ａ ｌｏ ｓ ａ ｅ ｔｔ ｅｐｒ ｄ ｃ ｉ ｎ． ａ ｌ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｍ ｅ ｈ ｏ ｕ ｔｏ ｈｅ Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ ｒ ：ＣＭ Ｐ；Ｖａ ｕ ｍ ｙ ｔｍ ；Ｓｏ ｅ ｉ ｃ ｕ ｓ ｓｅ ｌｎｏ ｄ；Ｒｅａ ｌｙ；Ｖａ ｕ ｃ ｕｍ ｎ Ｔａ ｋ
高炉车间真空负压吸尘系统设计
高炉车间真空负压吸尘系统设计高炉车间真空负压吸尘系统设计一、真空负压吸尘技术简介工业用真空吸尘技术通过各种功率的动力头配以不同形式的专用部件，可以组成固定式、半移动式、拖曳式和轻便式等几大系列工业吸尘产品。
同时再用可编程序控制器对整个设备运行状态进行监控和保护并配合合理设计的管网系统可以为整套装置完成集中式的输送和清理工作。
这就是本文将主要介绍的适用于冶金、电力等行业现场车间真空负压管网吸尘系统。
它适用范围广, 吸力强劲，工作性能稳定，使用寿命长。
可用于场地狭窄、输送量少和输送距离短的场合。
二、现场工况简介由于受工艺因素的影响，二炼铁车间冶炼过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘在冶炼过程中受热浪及对流空气的影响，向厂房的各处飘散，造成炼钢厂车间地面及平台积灰，使该区域的设备与结构长期被粉尘遮敞，不利于检查与处理，而且造成炼钢车间区域的环境差，特别是对于该区域的设备，有时由于受金属粉尘的影响，甚至造成电气设备短路事故，为创造文明生产环境，采用负压清扫输送装置，减少落地粉尘及二次扬尘，保持工作区域的清洁。
工业现场在运行过程中会泄露粉尘、灰尘和其他物料的散料，并扩散飞落到各层楼板、平台、设备、管道、墙壁上。
为了清扫这些粉尘和其它物料的散料，应采用真空负压吸尘系统。
1/ 14本文以江阴兴澄特钢二炼铁车间现场的真空吸尘清扫系统对此来进行介绍。
三、真空负压吸尘系统的描述所谓负压吸尘系统，是指利用真空抽吸原理，将散落在地面、平台、设备、管道上的粉尘和其它物料收集起来，再进行转移处理的设施。
该装置是由吸嘴、抽吸管网、旋风分离器、袋式过滤器、真空泵、各类阀门及自动控制系统共同组成。
四、真空负压吸尘系统的设计依据系统负压的选择：一是克服系统管网阻力；二是留有一定的余量，保证足够的吸力。
根据江阴兴澄特钢二炼铁车间现场的实地测量和计算结果，管网在运送物料时最大流量下的阻力应在38‐‐42Kpa ，管道本身阻力是‐8Kpa，总的阻力不超过‐50Kpa。
超高真空室的设计与搭建
超高真空室的设计与搭建超高真空室（Ultra-High Vacuum Chamber）是一种能够实现极低气压环境并保持长时间的封闭空间。
这样的真空环境在许多科学研究领域中起着重要作用，如物理学、材料科学和空气动力学等。
本文将探讨超高真空室的设计与搭建。
首先，设计超高真空室需要考虑的关键因素之一是材料的选择。
由于超高真空环境中存在极低的气压，因此材料的气密性至关重要。
常见的选择是不锈钢，它具有良好的密封性和耐腐蚀性能。
此外，为了减少气体残留和气体释放，内壁的表面粗糙度也需要控制在较低水平。
接下来，我们需要考虑真空系统的设计。
真空系统是超高真空室的关键组成部分，保证了控制气压的能力。
通常，真空系统由几个主要组件组成：真空泵、气缸、真空计和阀门。
通过调整这些组件的配置和参数，可以实现不同范围的气压控制。
在搭建超高真空室时，气密性的保证至关重要。
封闭室的连接部分需要使用专门的密封件和密封胶来确保空气无法渗透。
此外，各种管道和接头的表面光洁度也需要保持一致，以减少气体残留和附着。
为了获得更高的真空度，超高真空室通常需要进行泵气。
这是通过使用真空泵来排出室内的气体，进一步降低气压。
常见的真空泵包括扩散泵、离心泵和螺杆泵等。
与选择合适的泵相配套，还需要安装多级涡轮分子泵和离子泵，以提高抽气速率和真空度。
除了上述的组件和设备，超高真空室还需要考虑温度控制和抗振设备。
温度控制对于一些研究领域的实验非常关键，因为材料和样品的性质可能会随温度的变化而改变。
因此，需要使用恒温器以保持一定的温度范围。
另外，超高真空室也需要采取抗震措施，以防止外界振动对实验结果的干扰。
在设计和搭建超高真空室的过程中，安全性也是非常重要的。
气体爆炸和泄漏可能会造成严重的伤害，因此必须遵循相应的安全规定和操作程序。
此外，在操作超高真空室时，也需要经过专门的培训，了解如何正确使用和维护设备。
总之，超高真空室的设计与搭建需要综合考虑多个方面的因素。
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C Q
P1 P2
式中 C—管路的流导, m3 s ;Q—流经管路的
真
气流量, Pa m3 s ;P1、P2—分别是管路的入口
空 系
压力和出口压力,Pa。
统
设
计
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2.3 真空技术基本方程
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
时,应使管路的流导尽可能大一些。因此真空管 路应该粗而短,切不可细而长。这是设计连接管 道时的一条重要原则。相反,如果管路的流导C 远小于泵的抽速Sp,则C/ Sp的值远小于1,从方程
设
(2c)可以看出,此时真空系统对容器的有效抽速
计
Se≈C,这就是说,在这种情况下,选择多大的泵都
没有用,都不能提高泵对容器的有效抽速。
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
证将被抽容器的工作真空度选在主泵的最佳抽
设
速压强范围内。各种真空泵的工作压强范围见
2.1 真空系统的最主要性能参数：
极限真空度和有效抽速
2.2 流导的定义
真 空
2.3 真空技术基本方程
系 2.4 真空技术基本方程在真空系统设计中
统 设
的意义
计
11
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2.1 真空系统的最主要性能参数： 极限真空度和有效抽速
真空系统的极限真空度是指在没有外加负 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。
1.5 真空系统设计的基本内容
真空系统设计的基本内容:根据被抽容器对真空 度的要求,选择适当的真空系统设计方案,进行 选、配泵计算;确定导管、阀门、捕集器、真空 测量元件等,进行合理配置,最后划出真空系统 装配图和零部件图。
真 空 系 统 设 计
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2.真空技术基本方程
真 空 系 统 设 计
4
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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。
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2.4 真空技术基本方程在真空系统设计中 的意义
从方程(2b)可以看出:如果管路的流导C远大于
泵的抽速Sp,则Sp /C的值远小于1,此时真空系统
对容器的有效抽速Se≈ Sp 。这就是说为了充分
发挥泵对容器的抽气作用,在设计真空系统管路
真 空 系 统
计
➢ 7.真空密封
2
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1.真空系统的组成
1.1 真空系统的概念
1.2 真空系统的组成元件
1.3 真空系统示意图
真 空
1.4 高真空系统
系 1.5 真空系统设计的基本内容
统
设
计
3
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1.1 真空系统的概念
什么是真空系统？ 用一句话来概括，真空系统就是用来获得有特 定要求的真空度的抽气系统。
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3.真空系统的设计计算
3.1 主泵
3.2 配泵
3.3 储气罐和维持泵
真 3.4 真空系统设计中应该注意的问题
空 系
3.5 真空系统的典型形式
统 3.6 真空系统的结构设计
设 计
3.7 真空系统操作规则
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真空系统对容器的有效抽速是指在容器出
真 口处的压力下,单位时间内真空系统能够从被抽 空 容器中所抽除的气体体积。真空系统对容器的 系 有效抽速不仅取决于真空泵的抽速,也取决于真 统 空系统管路对气体的导通性能,即所说的流导。 设 计
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2.2 流导的定义
流导的定义是:在单位压差下,流经管路的气流 量的大小。用一个数学式子来表示,即:
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真空系统设计
真
主讲人：王继常
空
系 统
东北大学
设
计
1
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真空系统设计
➢ 1.真空系统的组成
➢ 2.真空技术基本方程
➢ 3.真空系统的设计计算
真 空
➢ 4.气体流动状态的判别
系
➢ 5.流导的计算
统 设
➢ 6.抽气时间的计算
路中加上除尘器、真空继电器规头、真空软连 接管道、真空泵入口放气阀等等,这样就构成了 一个较完善的高真空系统。
计
7
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真 空 系 统 设 计
8
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高真空油来自真扩 散空
泵
系
机
统
组
设
计
9
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3.1 选主泵
选主泵要考虑两个方面,一是选择主泵的类型, 二是确定主泵抽速的大小。
3.1.1 主泵的类型
确定主泵类型的依据:
(1) 根据被抽容器所要求达到的极限真空度和
真
工作真空度。一般选取主泵的极限真空度稍高
空
于被抽容器所要求的极限真空度(如高半个数量
系
级)。每一种泵都有其最佳工作压强范围,应保
统
真 空 系 统 设 计
5
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1.3 真空系统示意图
一个要进行真空处理的容器,用管道和阀门 将它与真空泵连接起来,同时在容器上设置真空 测量装置,这就构成了一个最简单的真空抽气系 统(如图1)。
真 空 系 统 设 计
6
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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
设
设计中是一个非常重要的方程,如果知道泵的抽
计
速Sp和管路的流导C,就可以计算出系统对容器
有效抽速,这个方程被称为真空技术基本方程。