饱和水蒸汽的压力与温度的关系

饱和水蒸汽的压力与温度的关系 ( 摘自 范仲元:

温度℃ 水蒸气压力 MPa 相应真空度 MPa

温度℃ 水蒸气压力 MPa 相应真空度 MPa

温度℃ 水蒸气压力 MPa 相应真空度 MPa

温度℃ 水蒸气压力 MPa 相应真空度 MPa

温度℃ 水蒸气压力 MPa

温度℃ 水蒸气压力 MPa

22

24

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28

30

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36

38

40

0.00264 0.00298 0.003360.003780.004240.004750.00532 0.00594 0.006620.007380.09869 0.09835 0.097970.097550.097090.096580.09601 0.09539 0.094710.0939542

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46

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50

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58

60

0.00820 0.00910 0.010090.011160.012340.013610.01500 0.01651 0.018150.019920.09313 0.09223 0.091240.090170.088990.087720.08633 0.08482 0.083180.0814162

64

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76

78

80

0.02184 0.02391 0.026150.028560.031160.033960.03696 0.04019 0.043650.047360.07949 0.07742 0.075180.072770.070170.067370.06437 0.06114 0.057680.0539782

84

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98

100

0.05133 0.05557 0.060110.064950.070110.075610.08146 0.08769 0.094300.101330.05000 0.04576 0.041220.036380.031220.025720.01987 0.01364 0.00703102

104

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0 120

0.10878 0.11668 0.125040.133900.143270.153160.16362 0.17465 0.186280.19854122

124

126

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130

132

134

136

138

140

0.21145 0.22504 0.239330.254350.270130.278310.30407 0.32229 0.341380.36138

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、平均自由程： 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) P1－真空泵停止时系统中压强(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： S＝Q1/P预 (l/s) S=2.3V·lg(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： PnSg≥PgS 或 Sg≥Pgs/Pn

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： S＝Q/P＝(K·n)/(P·t)(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) K＝V0·(L/n)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt

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) Υ0－油的比重(克/厘米3) Υm－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的对应的容积(升/格) 15、旋片真空泵的几何抽速计算公式： S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (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B＝0.7D

D为橡胶直径，槽宽C＝1.6B 17、方形橡胶槽深B＝0.8A

A为方形橡胶边长，槽宽C＝1.67B 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。

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。

如果只作真空泵用，则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单，容易制造和维护，且在高真空情况下抗汽蚀性好。

如果仅作较大气量的压缩机使用，则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大，体积小，重量轻，径向力能得到自动平衡，轴不容易产生疲劳断裂，泵的使用寿命较长。 二、根据系统所需的气量选择真空泵

初步选定了泵的类型之后，对于真空泵，还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。 关于真空泵的抽速选择及抽气时间计算可参照我公司网页.

面对各种型式的水环式真空泵及压缩机，我们特将其各自特点收集如下，以利于用户选型

极限真空

代号

主要特点

度 mmHg

工作真空度 抽速范围 mmHg

m3/min

密封形式

sk

国内设计单级水环真空泵，结构简单、维修方便。目前国内主流的低真空水环式真空泵。

国内设计双级水环真空泵，相当于两台SK水环泵串联使用，

-700 -300~-650 0.15~120

盘根、 机械密封 盘根、 机械密封

2sk 比较单级水环泵具有真空度高及高真空下抽速较大的特点。目

前国内主流水环式真空泵。

采用西门子先进技术，机泵同轴，结构紧凑，效率高，真空度2BV 高，性能稳定，将逐渐替代SK、2SK系列0.4~6m3/min抽速的

水环真空泵。

采用西门子先进技术，效率高，真空度高，性能稳定，将逐渐2BE1

替代SK、2SK系列6~120m3/min抽速的水环真空泵。 SZ SZB

50年代苏联技术，效率低，能耗大，80年代初已被淘汰，主要应用于老用户。

50年代苏联技术，效率低，能耗大，80年代初已被淘汰，主要应用于水泵引水，目前已被SK系列水环泵替代。

-735 -300~-700 1.5~30

-735 -735 -640

-300~-700 0.45~8.33 -300~-700 -300~-600

机械密封 盘根、 机械密封 盘根 盘根 机械密封 机械密封

5~400

-640~-700-300~-650 1.5~27 -600 - -755

-300~-550 0.33~0.66

-

6~30

2SY 主要应用于水环压缩机，最大排气压强为0.6MPa

结构基本与2SK系列相同，可以用被抽介质作为工作液，极限2YK 真空度随被抽介质的饱合蒸气压而改变。表中极限真空度为工

-300~-720 1.5~30

作介质为变压器油时的极限真空度。