常用真空单位换算表

精品文档 1欢迎下载 常用真空单位换算表 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 5 10 3 7 5 10 2 9 86923 10 6 1 0197 105 1 Torr 133 32 1 103 1 3332 1 31579 10 3 1 3595 10 3 1 mHg 0 13332 10 3 1 1 3332 10 3 1 31579 10 6 1 3595 10 6 1 mbar 102 7 5 10 1 7 5 102 1 9 86923 10 4 1 0197 10 3 1 标准大气压 760 毫米汞柱 76 厘米汞柱 1 013 10 5 帕斯卡 10 336 米水柱 公斤不是单位 一般我们通常说的 事实上是一种非标准单位 名称叫 公斤力 平方厘米 Kgf cm 2 1 标准大气压 0 1MPa 兆帕 101KPa 千帕 左右 1bar 巴 760mmHg 毫米汞柱 14 696 磅 英寸 2 psi 1 工程大气压 1Kgf cm 2 千克 力 平方厘米 千克 是质量单位 千克力 是作用在单位体积上一千克的力 一个标准 大气压一般约等于 101 千帕即 0 1 兆帕 约等于一工程大气压约等于一千克力每平方厘米 工程大气压是比标准大气压小一点的 1 物理大气压 1 标准大气压 atm 为什么会多一个 工程大气压我也不清楚 但是工程大气压通常按千克力等 用一种质量作用力对单位面积获 得的压强 而标准大气压 atm 则为标准的大气压强 比工程大气压精确 但他们是约等 于的 没必要那么精确 除非你是在某些特定领域使用 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 p4 10 温度 水蒸气压力 MPa 相应真空度 MPa 22 0 00264 0 09869 24 0 00298 0 09835 26 0 00336 0 09797 28 0 00378 0 09755 30 0 00424 0 09709 32 0 00475 0 09658 34 0 00532 0 09601 36 0 00594 0 09539 38 0 00662 0 09471 40 0 00738 0 09395 温度 水蒸气压力 MPa 相应真空度 MPa 42 0 00820 0 09313 44 0 00910 0 09223 46 0 01009 0 09124 48 0 01116 0 09017 50 0 01234 0 08899 52 0 01361 0 08772 54 0 01500 0 08633 56 0 01651 0 08482 58 0 01815 0 08318 60 0 01992 0 08141 温度 水蒸气压力 MPa 相应真空度 MPa 62 0 02184 0 07949 64 0 02391 0 07742 66 0 02615 0 07518 68 0 02856 0 07277 70 0 03116 0 07017 72 0 03396 0 06737 74 0 03696 0 06437 76 0 04019 0 06114 78 0 04365 0 05768 80 0 04736 0 05397 温度 8284868890929496 98100 精品文档 2欢迎下载 水蒸气压力 MPa 相应真空度 MPa 0 05133 0 05000 0 05557 0 04576 0 06011 0 04122 0 06495 0 03638 0 07011 0 03122 0 07561 0 02572 0 08146 0 01987 0 08769 0 01364 0 09430 0 00703 0 10133 0 温度 水蒸气压力 MPa 102 0 10878 104 0 11668 106 0 12504 108 0 13390 110 0 14327 112 0 15316 114 0 16362 116 0 17465 118 0 18628 120 0 19854 温度 水蒸气压力 MPa 122 0 21145 124 0 22504 126 0 23933 128 0 25435 130 0 27013 132 0 27831 134 0 30407 136 0 32229 138 0 34138 140 0 36138 精品文档 3欢迎下载 真空计算常用公式 1 1 玻义尔定律 玻义尔定律 体积体积 V V 压强 压强 P P P P V 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 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 即即 P1 P2P1 P2 V2 V1V2 V1 2 2 盖 盖 吕萨克定律吕萨克定律 当压强当压强 P P 不变时 一定质量的气体 其体积不变时 一定质量的气体 其体积 V V 与绝对温度与绝对温度 T T 成正比 成正比 V1 V2V1 V2 T1 T2T1 T2 常数 常数 当压强不变时 一定质量的气体 温度每升高当压强不变时 一定质量的气体 温度每升高 或或 P P 降低降低 1 1 则它的体积比原来增加 则它的体积比原来增加 或缩小或缩小 1 273 1 273 3 3 查理定律 查理定律 当气体的体积当气体的体积 V V 保持不变 一定质量的气体 压强保持不变 一定质量的气体 压强 P P 与其他绝对温度与其他绝对温度 T T 成正比 即 成正比 即 P1 P2P1 P2 T1 T2T1 T2 在一定的体积下 一定质量的气体 温度每升高在一定的体积下 一定质量的气体 温度每升高 或降低或降低 1 1 它的压强比原来增加 它的压强比原来增加 或减少或减少 1 273 1 273 4 4 平均自由程 平均自由程 5 5 10 3 P10 3 P cm cm 5 5 抽速 抽速 S S dv dtdv dt 升升 秒秒 或或 S S Q PQ P Q Q 流量 流量 托托 升升 秒秒 P P 压强 压强 托托 V V 体积 体积 升升 t t 时间 时间 秒秒 6 6 通导 通导 C C Q P2 P1 Q P2 P1 升升 秒秒 7 7 真空抽气时间 真空抽气时间 对于从大气压到对于从大气压到 1 1 托抽气时间计算式 托抽气时间计算式 t t 8V S8V S 经验公式经验公式 V V 为体积 为体积 S S 为抽气速率 通常为抽气速率 通常 t t 在在 5 105 10 分钟内选择 分钟内选择 8 8 维持泵选择 维持泵选择 S S 维 维 S S 前前 10 10 9 9 扩散泵抽速估算 扩散泵抽速估算 S S 3D23D2 D D 直径 直径 cmcm 精品文档 4欢迎下载 1010 罗茨泵的前级抽速 罗茨泵的前级抽速 S S 0 1 0 2 S 0 1 0 2 S 罗罗 l s l s 1111 漏率 漏率 Q Q 漏 漏 V P2 P1 t2 t1 V P2 P1 t2 t1 Q Q 漏 系统漏率漏 系统漏率 mmHg mmHg l s l s V V 系统容积 系统容积 l l P1P1 真空泵停止时系统中压强 真空泵停止时系统中压强 mmHg mmHg P2P2 真空室经过时间 真空室经过时间 t t 后达到的压强后达到的压强 mmHg mmHg t t 压强从 压强从 P1P1 升到升到 P2P2 经过的时间经过的时间 s s 1212 粗抽泵的抽速选择 粗抽泵的抽速选择 S S Q1 PQ1 P 预预 l s l s S 2 3VS 2 3V lg Pa Plg Pa P 预预 t t S S 机械泵有效抽速 机械泵有效抽速 Q1Q1 真空系统漏气率 真空系统漏气率 托托 升升 秒秒 P P 预 需要达到的预真空度预 需要达到的预真空度 托托 V V 真空系统容积 真空系统容积 升升 t t 达到 达到 P P 预时所需要的时间预时所需要的时间 PaPa 大气压值 大气压值 托 托 1313 前级泵抽速选择 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 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 PnSgPnSg PgSPgS 或或 SgSg Pgs PnPgs Pn SgSg 前级泵的有效抽速 前级泵的有效抽速 l s l s PnPn 主泵临界前级压强 主泵临界前级压强 最大排气压强最大排气压强 l s l s PgPg 真空室最高工作压强 真空室最高工作压强 托托 S S 主泵工作时在 主泵工作时在 PgPg 时的有效抽速 时的有效抽速 l s l s 1414 扩散泵抽速计算公式 扩散泵抽速计算公式 S S Q PQ P K K n Pn P t t 升升 秒秒 精品文档 5欢迎下载 式中 式中 S S 被试泵的抽气速率 被试泵的抽气速率 l s l s n n 滴管内油柱上升格数 滴管内油柱上升格数 格格 t t 油柱上升 油柱上升 n n 格所需要的时间格所需要的时间 秒秒 P P 在泵口附近测得的压强 在泵口附近测得的压强 托托 K K 滴管系数 滴管系数 托托 升升 秒秒 K K V0V0 L n L n 0 0 m Pam Pa VtVt 其中其中 V0V0 滴管和真空胶管的原始容积 滴管和真空胶管的原始容积 升升 L L 滴管刻度部分的长度 滴管刻度部分的长度 mm mm n n 滴管刻度部分的格数 滴管刻度部分的格数 格格 0 0 油的比重 油的比重 克克 厘米厘米 3 3 m m 汞的比重 汞的比重 克克 厘米厘米 3 3 PaPa 当地大气压强 当地大气压强 托托 VtVt 滴管的刻度上的一格的对应的容积 滴管的刻度上的一格的对应的容积 升升 格格 1515 旋片真空泵的几何抽速计算公式 旋片真空泵的几何抽速计算公式 S S ZnLKv D2 d2 24ZnLKv D2 d2 24 104 104 l s l s 式中 式中 Z Z 为旋片数 为旋片数 n n 为转速为转速 转转 分分 L L 为泵腔长度 为泵腔长度 D D 为泵腔直径 为泵腔直径 d d 为转子直径为转子直径 cm cm KvKv 为容积利用系数为容积利用系数 一一 般取般取 9595 1616 O O 型橡胶槽深型橡胶槽深 B B 0 7D0 7D D D 为橡胶直径 槽宽为橡胶直径 槽宽 C C 1 6B1 6B 1717 方形橡胶槽深 方形橡胶槽深 B B 0 8A0 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 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 精品文档 6欢迎下载 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 代号主要特点极限真空度 工作真空度抽速范围密封形式 精品文档 7欢迎下载 mmHgmmHgm3 min 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 700 300 65