真空计算公式
1、玻义尔定律
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)
高建钢
5、抽速：
S＝d v/d t (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)
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(P a/P预)/t
S－机械泵有效抽速
Q1－真空系统漏⽓率(托·升/秒)
V－真空系统容积(升)
t－达到P预时所需要的时间
P a－⼤⽓压值(托）
屏蔽玻璃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：
P n S g≥P g S 或
S g≥P gs/P n
S g－前级泵的有效抽速(l/s)
P n－主泵临界前级压强(最⼤排⽓压强)(l/s)
P g－真空室最⾼⼯作压强(托)
S－主泵⼯作时在P g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)+P a△V t
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)
P a－当地⼤⽓压强(托)
△V t－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：
重型工程洗轮机
S＝πZnLK v(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)，K v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
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：
1.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。
2.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。
玻璃框架
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
电磁线圈
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⼚⽹页真空计算公式。
选⽤真空泵时，需要注意的事项
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。
旋⽚式真空泵⼯作原理
旋⽚式真空泵（简称旋⽚泵）是⼀种油封式机械真空
泵。其⼯作压强范围为101325~1.33×10-2（Pa）属
于低真空泵。它可以单独使⽤，也可以作为其它⾼真
空泵或超⾼真空泵的前级泵。它已⼴泛地应⽤于冶
⾦、机械、军⼯、电⼦、化⼯、轻⼯、⽯油及医药等
⽣产和科研部门。
旋⽚泵可以抽除密封容器中的⼲燥⽓体，若附
有⽓镇装置，还可以抽除⼀定量的可凝性⽓体。但它
不适于抽除含氧过⾼的，对⾦属有腐蚀性的、对泵油
会起化学反应以及含有颗粒尘埃的⽓体。
旋⽚泵是真空技术中最基本的真空获得设备之
⼀。旋⽚泵多为中⼩型泵。旋⽚泵有单级和双级两种。
所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。⼀
般多做成双级的，以获得较⾼的真空度。旋⽚泵的
抽速与⼊⼝压强的关系规定如下：在⼊⼝压强为
1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值分
别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。
如图为旋⽚泵的⼯作原理⽰意图。旋⽚泵主要由
泵体、转⼦、旋⽚、端盖、弹簧等组成。在旋⽚泵的
腔内偏⼼地安装⼀个转⼦，转⼦外圆与泵腔内表⾯相
切（⼆者有很⼩的间隙），转⼦槽内装有带弹簧的⼆
个旋⽚。旋转时，靠离⼼⼒和弹簧的张⼒使旋⽚顶端与泵腔的内壁保持接触，转⼦旋转带动旋⽚沿泵腔内壁滑动。
两个旋⽚把转⼦、泵腔和两个端盖所围成的⽉⽛形空间分隔成A、B、C三部分，如图所⽰。当转⼦按箭头⽅向旋转时，与吸⽓⼝相通的空间A 的容积是逐渐增⼤的，正处于吸⽓过程。⽽与排⽓⼝相通的空间C的容积是逐渐缩⼩的，正处于排⽓过程。居中的空间B的容积也是逐渐减⼩的，正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增⼤（即膨胀），⽓体压强降低，泵的⼊⼝处外部⽓体压强⼤于空间A内的压强，因此将⽓体吸⼊。当空间A与吸⽓⼝隔绝时，即转⾄空间B的位置，⽓体开始被压缩，容积逐渐缩⼩，最后与排⽓⼝相通。当被压缩⽓体超过排⽓压强时，排⽓阀被压缩⽓体推开，⽓体穿过油箱内的油层排⾄⼤⽓中。由泵的连续运转，达到连续抽⽓的⽬的。
如
果排出的⽓体通过⽓道⽽转⼊另⼀级（低真空级），
由低真空级抽⾛，再经低真空级压缩后排⾄⼤⽓中，
即组成了双级泵。这时总的压缩⽐由两级来负担，因
⽽提⾼了极限真空度。
罗茨真空泵⼯作原理
罗茨真空泵（简称罗茨泵）是⼀种旋转式变容真空泵。它是由罗茨⿎风机演变⽽来的。根据罗茨真空泵⼯作范围的不同，⼜分为直排⼤⽓的低真空罗茨泵；中真空罗茨泵（⼜称机械增压泵）和⾼真空多级罗茨泵。⼀般来说，罗茨泵具有以下特点：
在较宽的压强范围内有较⼤的抽速;
起动快，能⽴即⼯作；
对被抽⽓体中含有的灰尘和⽔蒸⽓不敏感；
转⼦不必润滑，泵腔内⽆油；
振动⼩，转⼦动平衡条件较好，没有排⽓阀；
驱动功率⼩，机械摩擦损失⼩；
结构紧凑，占地⾯积⼩；鬼屋道具
运转维护费⽤低。
因此，罗茨泵在冶⾦、⽯油化⼯、造纸、⾷品、电⼦⼯业部门得到⼴泛的应⽤。
罗茨泵的⼯作原理：
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