真空容器充氣時(shí)間計算實(shí)例

2008-12-30 趙國勝 伊馬愛(ài)德華北京制藥系統有限公司

      根據文獻徐樹(shù)深.真空容器充氣時(shí)間計算[J].真空,2000(2):10-12.和夏正勛.向真空室內充氣時(shí)間的計算[J].真空,1982(04):31-33.的充氣時(shí)間計算公式為:

 

     對于20℃空氣氣源的簡(jiǎn)易計算公式為:

 

      這里以伊馬愛(ài)德華生產(chǎn)的25m2的Lyofast凍干機為例進(jìn)行計算比較。這里: V=11.93 m3, 。計算結果見(jiàn)圖1、圖2。為方便表達,將文獻[1],[2]的計算方法簡(jiǎn)稱(chēng)為未考慮壅塞流, 本文推導的計算方法簡(jiǎn)稱(chēng)為考慮壅塞流。

充氣過(guò)程壓力- 時(shí)間曲線(xiàn) 

圖1 充氣過(guò)程壓力-時(shí)間曲線(xiàn)

充氣過(guò)程壓力上升1cmHg所需時(shí)間 

圖2 充氣過(guò)程壓力上升1cmHg所需時(shí)間

       由圖2可知,兩種計算方法在充氣后半部分(真空容器壓力大于臨界壓力)充氣速率幾乎相等。而剛開(kāi)始充氣時(shí)相差較大。當未考慮壅塞流時(shí),剛開(kāi)始充氣時(shí)壓力每上升1333.22Pa充氣時(shí)間超過(guò)200s,隨后逐步縮短到10s左右,這顯然不符合常理。從而證明了本文計算公式的合理性。

       由圖1可知,未考慮壅塞流,總充氣時(shí)間為1400s左右,而考慮壅塞流時(shí),總充氣時(shí)間為1000s左右。實(shí)際測試的充氣時(shí)間為1200s左右。這可能是由下列原因引起的:

     (1) 假定充氣過(guò)程為絕熱充氣。實(shí)際充氣過(guò)程是一個(gè)多變過(guò)程,這樣絕熱指數k就變成了多變指數。

     (2) 假定氣源溫度與容器溫度相等。當容器溫度低于氣源溫度時(shí),充氣時(shí)間稍長(cháng);當容器溫度高于氣源溫度時(shí),充氣時(shí)間稍短。

    (3) 實(shí)際充氣過(guò)程管路較長(cháng)、閥門(mén)、彎頭較多,在計算合成有效截面積A時(shí)可能存在誤差。