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1、真空单位换算 帕Pa 托Torr 微米汞柱mHg 毫巴mbar 大气压atm 工程大气压am 1 Pa 1 7.510-3 7.5 10-29.8692310-61.01971051 Torr 133.32 1 103 1.3332 1.3157910-3 1.359510-31 mHg 0.13332 10-3 1 1.333210-3 1.3157910-6 1.359510-61 mbar 102 7.510-17.5102 1 9.8692310-4 1.019710-3饱和水蒸汽的压力与温度的关系 ( 摘自 范仲元: 水和水蒸气热力性质图表 p410 )温度水蒸气压力 MPa相应真空
2、度 MPa220.002640.09869240.002980.09835260.003360.09797280.003780.09755300.004240.09709320.004750.09658340.005320.09601360.005940.09539380.006620.09471400.007380.09395温度水蒸气压力 MPa相应真空度 MPa420.008200.09313440.009100.09223460.010090.09124480.011160.09017500.012340.08899520.013610.08772540.015000.08633560
3、.016510.08482580.018150.08318600.019920.08141温度水蒸气压力 MPa相应真空度 MPa620.021840.07949640.023910.07742660.026150.07518680.028560.07277700.031160.07017720.033960.06737740.036960.06437760.040190.06114780.043650.05768800.047360.05397温度水蒸气压力 MPa相应真空度 MPa820.051330.05000840.055570.04576860.060110.04122880.064
4、950.03638900.070110.03122920.075610.02572940.081460.0198796 0.08769 0.01364 980.094300.007031000.101330温度水蒸气压力 MPa1020.108781040.116681060.125041080.133901100.143271120.153161140.163621160.174651180.186281200.19854温度水蒸气压力 MPa1220.211451240.225041260.239331280.254351300.270131320.278311340.304071360.
5、322291380.341381400.36138 真空计算常用公式 1、玻义尔定律 体积V，压强P，PV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/P2V2/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/V2T1/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/P2T1/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/
6、273。4、平均自由程： (510-3)/P (cm)5、抽速： Sdv/dt (升/秒)或 SQ/P Q流量(托升/秒) P压强(托)V体积(升) t时间(秒)6、通导： CQ/(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： t8V/S (经验公式) （V为体积，S为抽气速率，通常t在510分钟内选择。）8、维持泵选择： S维S前/109、扩散泵抽速估算： S3D2 (D直径cm）10、罗茨泵的前级抽速： S(0.10.2)S罗 (l/s)11、漏率： Q漏V(P2-P1)/(t2-t1) Q漏系统漏率(mmHgl/s) V系统容积(l) P1真空泵停止时系
7、统中压强(mmHg) P2真空室经过时间t后达到的压强(mmHg) t压强从P1升到P2经过的时间(s)12、粗抽泵的抽速选择： SQ1/P预 (l/s) S=2.3Vlg(Pa/P预)/t S机械泵有效抽速 Q1真空系统漏气率(托升/秒) P预需要达到的预真空度(托) V真空系统容积(升) t达到P预时所需要的时间 Pa大气压值(托）13、前级泵抽速选择： 排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等，它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值，选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走，根据管路中，各截面流量恒等的原则有： PnSgPgS 或 SgPgs/Pn
8、 Sg前级泵的有效抽速(l/s) Pn主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s) Pg真空室最高工作压强(托) S主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s)14、扩散泵抽速计算公式： SQ/P(Kn)/(Pt)(升/秒)式中：S被试泵的抽气速率(l/s) n滴管内油柱上升格数(格)t油柱上升n格所需要的时间(秒) P在泵口附近测得的压强(托)K滴管系数(托升/秒) KV0(L/n)(0/m)+PaVt 其中V0滴管和真空胶管的原始容积(升) L滴管刻度部分的长度(mm) n滴管刻度部分的格数(格) 0油的比重(克/厘米3) m汞的比重(克/厘米3) Pa当地大气压强(托) Vt滴管的刻度上的一格
9、的对应的容积(升/格)15、旋片真空泵的几何抽速计算公式： SZnLKv(D2-d2)/(24104) (l/s) 式中：Z为旋片数，n为转速(转/分)，L为泵腔长度，D为泵腔直径，d为转子直径(cm)，Kv为容积利用系数(一般取95)。16、O型橡胶槽深B0.7D D为橡胶直径，槽宽C1.6B17、方形橡胶槽深B0.8A A为方形橡胶边长，槽宽C1.67B 选用真空泵时，需要注意下列事项： 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110-5mmHg的真空度，选用的真空泵的真空度至少要510-6mmHg。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
10、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10-310-7mmHg，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510-4510-6mmHg。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110-5mmHg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
11、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
12、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。 水环式真空泵的选择 一、泵类型的确定泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。 泵工作时，需要注意以下两个方面： 尽可能要求在高效区内，也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。 应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行，不仅效率极低，而且工作很不稳定，易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言，在此区域之内运行，往往还会发生汽蚀现象，产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏，以致泵无法工作。 根据以上原则，当泵所需的真空度或气体压力不高时，可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高，单级泵往往不能满足，或者，要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量，即要求性能曲线在较高真空度时较平坦，可选用两级泵。如果真空度要求在710mmHg以上，可选用水环大气泵或水环罗茨真空机组作为抽真空装置。
