低真空階段常抽速時抽氣時間的計算
油封機械泵在大氣壓到102Pa范圍內(nèi)抽速近似為常抽速。在這一階段抽氣過程中,系統(tǒng)內(nèi)的壓強較高,排氣量較大,即使系統(tǒng)內(nèi)有些微小的漏氣和放氣,影響也不大,可以忽略漏氣、放氣、蒸發(fā)和滲透的氣流量。忽略這些微小的氣流量之后,抽氣方程(29)變?yōu)?30)。
①不考慮管道影響和漏放氣時抽氣時間的計算
通常,被抽容器的出口到真空泵入口之間有連接管路。連接管路的影響是使得系統(tǒng)對真空容器的有效抽速Se低于真空泵的抽速Sp這說明管路對于氣體流動具有阻力,這種影響從真空技術(shù)基本方程(2a)即可看出。
我們先從最簡單的情況來研究,假定真空泵的入口直接連到容器出口上進行抽空,如圖8所示,此時沒有連接管路或是連接管路很短,其影響可以忽略不計。微小的漏、放氣流量等也忽略不計,則求解抽氣方程(31)。
由式(32)可得出容器內(nèi)壓強P隨抽空時間t的變化關(guān)系式(33)。
式中各符號的意義同式(32),式(32)是抽氣時間計算的最基本的公式。
②不考慮管道影響而考慮漏放氣時抽氣時間的計算
對于任何一個被抽容器不可能沒有漏氣和放氣,當(dāng)被抽容器內(nèi)的壓強較低,真空系統(tǒng)的排氣流量不是很大時,就必須考慮漏、放氣等氣流量對抽氣過程的影響,此時抽氣時間的計算式為(34)。
③考慮管道影響和漏放氣時,抽氣時間的計算
實際上真空泵對容器的抽氣都是通過連接管路進行的。由于管路的影響,泵對容器的有效抽速降低了,延長了抽氣時間。因此在這種情況下需要考慮管道的影響。此時抽氣時間的計算式為(35)。
真空泵對容器的有效抽速s可以利用真空技術(shù)基本方程(2)求出。計算時需先求出真空泵入口到容器出口之間連接管路的流導(dǎo)C,而流導(dǎo)C又與氣流狀態(tài)有關(guān),所以要根據(jù)不同的氣體流動狀態(tài),選擇適宜的流導(dǎo)計算公式計算連接管路的流導(dǎo)C。計算出連接管路的流導(dǎo)C,由泵的實際抽速Sp,即可通過真空技術(shù)基本方程(2)求出泵對容器的有效抽速Se。再利用式(35)即可求出對于容積為Vm3的容器,從壓強P0降低到P的抽氣時間t。