真空系統最重要的性能參數計算方程
真空系統最重要的性能參數是其所能獲得的極限真空度和對容器的有效抽速。
所說(shuō)的真空系統的極限真空度是指在沒(méi)有外加負荷的情況下,經(jīng)過(guò)足夠長(cháng)時(shí)間的抽氣后,系統所能達到的最低壓力。
真空系統對容器的有效抽速是指在容器出口處的壓力下,單位時(shí)間內真空系統能夠從被抽容器中所抽除的氣體體積。真空系統對容器的有效抽速不僅取決于真空泵的抽速,也取決于真空系統管路對氣體的導通性能,即所說(shuō)的流導。流導的定義是:在單位壓差下,流經(jīng)管路的氣流量的大小。用一個(gè)數學(xué)式子來(lái)表示,即是式(1)
如果用Se來(lái)表示真空系統對容器的有效抽速,用Sp表示真空泵的抽速,C表示真空容器出口到真空泵入口之間管路的流導,則有式(2),(2a)、(2b)、和(2c)
方程(2),(2a)、(2b)、和(2c)本質(zhì)上是一個(gè)方程,只不過(guò)寫(xiě)法不同,這個(gè)方程在真空系統設計中是一個(gè)非常重要的方程,如果知道泵的抽速Sp和管路的流導C,就可以計算出系統對容器有效抽速,這個(gè)方程被稱(chēng)為真空技術(shù)基本方程。
從方程(2b)可以看出:如果管路的流導C遠大于泵的抽速Sp,則Sp/C的值遠小于1,此時(shí)真空系統對容器的有效抽速Se≈Sp。這就是說(shuō)為了充分發(fā)揮泵對容器的抽氣作用,在設計真空系統管路時(shí),應使管路的流導盡可能大一些。因此真空管路應該粗而短,切不可細而長(cháng)。這是設計連接管道時(shí)的一條重要原則。相反,如果管路的流導C遠小于泵的抽速Sp,則C/Sp的值遠小于1,從方程(2c)可以看出,此時(shí)真空系統對容器的有效抽速Se≈C,這就是說(shuō),在這種情況下,選擇多大的泵都沒(méi)有用,都不能提高泵對容器的有效抽速。