真空系统的设计问题

一、真空系统设计的已知条件：

在进行某个特定的真空系统设计时，通常把真空室做为已知的被抽容器。

1、真空室的已知参数

真空室容积；暴露在真空条件下的表面积（与材料和放气率有关）；真空室漏气率；真空室所要求的极限真空度、工作真空度和抽气时间（预抽时间和抽极限时间）等。

2、真空室的气源情况

*真空室内的大气。

真空室内的表面放气，即表面解析气体，放气量与材料种类、温度、压强和抽气时间等因素有关

*真空室的漏气,即主要通过静密封和动密封泄漏的气体量,一般用压力增长率即升压率表示.

*耐火保温材料的放气,与材料种类和用量有关.

*工艺过程中被处理材料的放气，该放气量往往是真空排气系统的主要气体负荷，主要由如下过程产生：

.溶解在金属的气体直接排出。

.化学反应生成气体化合物排出。

.化合物分解产生的气体排出。

.为控制工艺而引入的气体也需要排出。

真空室内材料放气的计算比较复杂，目前还不能精确计算，可以根据实验值近似计算。

3、真空室内的特殊要求

有些工艺过程可能产生灰尘、金属喷溅、爆炸性或腐蚀性气体、水蒸气等，所以，是否要求无油、无振动等都要特殊提出来。

二、 真空系统设计的一般程序：

1、真空室内总气体负荷的计算。

2、确定真空室所需要的有效抽速。

3、粗选主泵、粗配前级泵。

4、根据要求选择阀门、捕集器等真空元件。

5、绘制真空系统装配草图，确定各部分尺寸。

6、精算真空系统，以验证设计目标得到满足。

7、设计工程图。

以上程序是真空系统设计的一般程序。

三、真空系统设计中应该注意的问题：

1、真空元件相互联接时,应尽量作到抽气管路短,管道流导大,导管直径一般不小于泵口直径,这是系统设计的一条重要原则。但同时要考虑到安装和检修方便。有时为了防振和减少噪音,允许机械泵设置在靠近真空室的泵房内。

2、机械泵(包括罗茨泵)有振动,要防止振动波及整个系统,通常用软管减振。软管有金属和非金属的两种,不论采用那种软管要保证在大气压力作用下不被压瘪。

3、真空系统建成后,应便于测量和检漏。为了迅速找到漏孔,要进行分段检漏,因此,每一个用阀门封闭的区间,至少要有一个测量点。

4、真空系统中配置的阀门和管道,应使系统抽气时间短,使用方便,安全可靠。

*通常在一个蒸气流泵(扩散泵或油增压泵)作为主泵和一个机械泵作为前级泵的系统上,除了有前级管道(蒸气流泵串联机械泵的管道)外,还应有一个预抽管道(真空室直通机械泵的管道)；

*在真空室和主泵之间设有高真空阀门(也称主阀),在前级管道上设有前级管道阀，在预真空管道上设置预抽管道阀(均称低真空阀)；

*机械泵入口管道上,应设一个放气阀门,防止机械泵停泵时返油。

*真空室上也要设置放气阀门,给便装料和取料时打开室门。

5、测量真空度的规管位置要避开带有水套的壳体，因为其焊接工艺性差，规管可以上下直立的设置在主泵的入口管道上，不要横放。

6、真空系统的设计应保证排气稳定可靠,安装拆卸维修容易,操作方便,各元件间的连接有互换性.

7、应努力做到自动控制和联锁保护以保证系统安全可靠。

8、真空系统设计中要求做到节省能源,降低成本。