常用真空单位换算表.doc

常用真空单位换算表

帕
Pa
托
Torr
微米汞柱
μmHg
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 μmHg
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℃
水蒸气压力 MPa
相应真空度 MPa
82
0。05133
0.05000
84
0。05557
0.04576
86
0。06011
0。04122
88
0.06495
0.03638
90
0.07011
0。03122
92
0.07561
0。02572
94
0。08146
0。01987
96
0.08769
0。01364
98
0。09430
0.00703
100
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

  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
代号
主要特点
极限真空度
mmHg
工作真空度
mmHg
抽速范围
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.
—700
-300~—650
0.15～120
盘根、
机械密封
2sk
国内设计双级水环真空泵，相当于两台SK水环泵串联使用,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。
—735
-300~-700
1。5~30
盘根、
机械密封
2BV
采用西门子先进技术,机泵同轴,结构紧凑，效率高，真空度高，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。
—735
—300～—700
0.45～8.33
机械密封
2BE1
采用西门子先进技术，效率高,真空度高，性能稳定，将逐渐替代SK、2SK系列6～120m3/min抽速的水环真空泵.
—735
—640
-300~-700
—300～—600
5~400
盘根、
机械密封
SZ
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。
—640~-700
—300～—650
1。5~27
盘根
SZB
50年代苏联技术,效率低,能耗大，80年代初已被淘汰，主要应用于水泵引水,目前已被SK系列水环泵替代。
—600
—300～-550
0.33~0。66
盘根
2SY
主要应用于水环压缩机，最大排气压强为0.6MPa
—
—
6～30
机械密封
2YK
结构基本与2SK系列相同，可以用被抽介质作为工作液,极限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作介质为变压器油时的极限真空度。
—755
-300～—720
1。5～30
机械密封