氣鎮裝置的三個主要參量的計算

2013-06-03 真空技術網 真空技術網整理

  閱讀本文時,建議先看下:氣鎮的結構與工作原理

1、防止泵內凝結液生成的最小氣鎮量

  假定:a、泵腔內氣體是按等溫壓縮過程進行的;b、在排氣瞬時,可凝性氣體的分壓力剛好達到泵溫下的飽和蒸氣壓;c、被抽氣體全部是可凝性蒸氣;d、摻入氣體為干燥氣體蒸氣分壓為零。

  最小氣鎮速率B為:

最小氣鎮速率B

  Pυ——蒸氣的吸入壓力 Pa;

  Pαt——摻氣壓力(大氣壓力)Pa;

  PT2——排氣壓力 Pa;

  PST——泵溫下的飽和蒸氣壓力 Pa;

  S1——泵的抽速 L/SI

  如果氣鎮速率用氣鎮量G表示,則有

氣鎮速率用氣鎮量G表示

2、最大允許的吸入水蒸氣壓力[Pυ]

  當氣鎮速率B為已知值時,相應地確定了一個最大允許的吸入水蒸氣壓力[Pυ]

最大允許的吸入水蒸氣壓力

  式中:PL1——吸入氣體中永久性氣體的分壓力;

  PD——摻入氣體中水蒸氣分壓力

  其余同(4-1)式。

  據(4-3)式分析可得出下面幾種特例:

  A、摻入氣體為永久性氣體,PD =0,則有:

最大允許的吸入水蒸氣壓力

  B、吸入氣體全部為水蒸氣,PL1 = 0,而PD ≠ 0,則有:

最大允許的吸入水蒸氣壓力

  C、若PD = 0;PL1 = 0,則有

最大允許的吸入水蒸氣壓力

  D、若B = 0,即不摻入氣體,則有

最大允許的吸入水蒸氣壓力

  說明在不摻氣的情況下,泵本身也有一定抽除可凝性氣體的能力。

  從以上公式分析可得出下述結論;

  A.當泵吸入的水蒸氣壓力P。增高時即水蒸氣含量較多,此時所需摻入的氣鎮量應該相應增加。但氣鎮量不宜過大,過大容易產生串氣,影響泵的性能。

  B.當摻入的氣鎮量為定值時,為提高最大允許的吸入蒸氣壓力[Pυ],可用下面幾種辦法:

  a、減少被抽氣體在泵腔內的壓縮比,即降低排氣壓力PT2

  b、適當提高泵的工作溫度,即提高泵腔內水蒸氣的飽和蒸氣壓力PST

  c、盡量控制吸入氣體的溫度,提高泵入口處永久性氣體壓力PL1。若吸入高溫蒸氣可先通過前置冷凝器使之預先冷卻一部分,然后再進入泵內。

  d、減低氣鎮氣體中可凝性蒸氣壓力PD,盡可能摻入干燥氣體。

3、抽除水蒸氣排出量GD

  對于水蒸氣的抽除量,取決于泵吸入口蒸氣分壓力Pυ和吸入口的抽氣速率S1

  當考慮泵入口狀態,對尚未凝結的水蒸氣的抽除量可由氣體狀態方程導出:

抽除水蒸氣排出量GD

  式中 R——氣體普適常數,R = 8314.3 Pa·L/mol·K ;

  m——分子量,水為18g/mol。

氣鎮相關閱讀:

  氣鎮的結構與工作原理

  氣鎮裝置的三個主要參量的計算

  氣鎮計算中主要參數的選擇

  常用氣鎮裝置的結構與安裝位置

  氣鎮孔的直徑大小計算方法