真空系統(tǒng)組成元ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-04 07:41本頁(yè)面
【正文】 相等時(shí) ,冷阱的抽速 Sl=0。 冷阱的實(shí)際抽速還受蒸氣分子凝結(jié)系數(shù)的影響 ,實(shí)際抽速總是小于理論抽速。216。 若設(shè)空間水蒸汽和汞蒸氣的溫度為室溫 ,即293K,冷阱冷凝表面的溫度為液氮溫度 ,77K,則冷阱對(duì)水蒸汽和汞蒸氣的抽速分別為 SH2O=147A m3/s SHg=44A m3/s102 吸附捕集器l 吸附捕集器是利用某些物質(zhì)具有吸附性能 (物理吸附和化學(xué)吸附 )的原理來(lái)捕集可凝性蒸氣的一種捕集器 ,常稱吸附阱。l 它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械真空泵和擴(kuò)散泵 (或被抽容器 )之間的管路上 ,用來(lái)捕集油蒸氣 ,水蒸汽,還有在機(jī)械泵中由于轉(zhuǎn)子和泵體之間的摩擦熱使油分解 (裂變 )而產(chǎn)生的輕餾分物質(zhì)氣體。103l 常用的吸附劑有 :分子篩 (沸石 ),活性碳 ,硅膠,Al2O3,P2O5等。l 表 6是施特恩 (Stern)等人研究給出的某些固體吸附劑的數(shù)據(jù)。104圖 47是一種活性氧化鋁吸附阱 ,其中放置 3～ 10mm的球狀吸附劑 ,擋油效率可達(dá) 99%,主要用于前級(jí)管道。105圖 48是一種分子篩吸附阱。其特點(diǎn)是 :分子篩烘烤激活是用放在中心的管狀加熱器 ,被吸附的蒸氣從接管排出 ,這樣不必移出分子篩 ,結(jié)構(gòu)又簡(jiǎn)單操作也方便 ,這樣的吸附阱最高可捕集返流油蒸氣的 %。106圖 49所示的吸附阱 ,是在一根長(zhǎng) 127mm,直徑 51mm的圓管兩端加固定網(wǎng) ,管中放置不同的吸附劑 ,其擋油效果見表 7。107l 利用分子篩作為吸附阱吸附劑時(shí) ,應(yīng)注意：216。 分子篩能大量地吸附大氣中水蒸汽 ,而吸附水份后的吸附劑對(duì)其它氣體的吸附能力大大降低，所以要求其含水量不應(yīng)超過(guò) 2%。因此，在使用中應(yīng)避免分子篩吸附阱經(jīng)常暴露于大氣中 ,否則，幾小時(shí)內(nèi)分子篩就能吸收超過(guò) 2%的水份。216。 在使用前應(yīng)對(duì)分子篩進(jìn)行預(yù)處理 ,如在真空中進(jìn)行烘烤 ,除去水份。216。 再者 ,重復(fù)再激活分子篩會(huì)使它的吸附能力下降 ,當(dāng)烘烤溫度高于 350℃, 長(zhǎng)時(shí)間的烘烤將引起吸附能力的迅速退化。108 其它捕集器l 鈦升華阱l 離子捕集器l 熱捕集器l 電捕集器109l 鈦升華阱216。 液氮冷卻的冷凝捕集器能有效捕集泵液蒸氣，但仍會(huì)有少量油分子穿過(guò)冷阱，另外，油裂解產(chǎn)生大量氫氣也不能被液氮冷阱捕集，這是限制擴(kuò)散泵系統(tǒng)獲得更高真空的一個(gè)主要因素。216。 在擴(kuò)散泵和真空室之間的管路上加裝鈦升華阱,除能進(jìn)一步捕集返流的油蒸氣分子及其裂解物外 ,還能捕集氫氣 ,因此 ,裝有鈦升華阱的超高真空系統(tǒng) ,能獲得 1011～ 1012 Pa的極限壓力。110216。 典型鈦升華阱的結(jié)構(gòu)型式如圖 50所示 ,其捕集氣體的原理是利用低溫冷凝和新鮮鈦鉬膜的吸附性能。鈦鉬升華蒸發(fā)、沉積在液氮冷卻的壁板表面上能使氣體分子的二次反彈最小 ,所以鈦升華阱具有特別有效的捕集效果。111l 離子捕集器 離子捕集器有外加磁場(chǎng)和無(wú)外加磁場(chǎng)兩種結(jié)構(gòu)216。 典型的外加磁場(chǎng)離子捕集器的結(jié)構(gòu)型式如圖51。器壁最好用水冷卻 ,以增加聚合物的吸附作用 ,吸附作用隨溫度降低而增加 ,所以電極系統(tǒng)也要采用水冷。這種離子捕集器的擋油效果可達(dá) 99%。112216。 無(wú)外加磁場(chǎng)的離子捕集器 ,其結(jié)構(gòu)類似于一只鈦泵。 它的陰極是由 ,其上繞 ,器壁作為陽(yáng)極并通冷卻水。在 133～ ,當(dāng)放電電流足夠時(shí) ,由于正離子轟擊陰極鈦條 ,被濺散的鈦沉積在器壁上而形成活性吸附表面 ,由于用水冷卻 ,整個(gè)抽氣過(guò)程中器壁溫度均勻 ,捕集油蒸氣的效果很好。113l 熱捕集器 熱捕集器的工作原理是 :使碳?xì)浠衔镌诒患訜岬谋砻嫔戏纸獬梢子诒怀槌臍怏w :氫、氧、一氧化碳、碳酸氣和固體碳等。碳沉積在捕集器的器壁上 ,并作為吸附氣體的吸附劑 ,而氣體則被蒸氣流泵排出 ,這種捕集器可用在油蒸氣流泵的入口。114l 電捕集器 電捕集器的工作原理為 :在冷陰極或熱陰極放電時(shí)蒸氣分子被電離 ,在電場(chǎng)的作用下形成離子流 ,場(chǎng)的方向與真空系統(tǒng)的氣流方向相反 ,這些離子大多都移向機(jī)械泵 。蒸氣分子在放電中被激發(fā)時(shí) ,則有被吸附而凝結(jié)的趨向 。當(dāng)油分子在電子的碰撞下分解時(shí) ,則和熱分解一樣變成了可被排出的氣體和非揮發(fā)性的碳。115 捕集器的流導(dǎo)l 捕集器的設(shè)計(jì)主要要求是 :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,擋油效果好 ,流導(dǎo)大。在達(dá)到所要求的擋油效果的基礎(chǔ)上 ,應(yīng)使捕集器的流導(dǎo)盡可能的大。l 捕集器流導(dǎo)的計(jì)算方法基本有 3種 :216。 (1)利用實(shí)驗(yàn)得到的 “ 比流導(dǎo) ” 數(shù)據(jù)計(jì)算 。216。 (2)把捕集器看成是異形截面管道串、并聯(lián)而成的復(fù)雜管道 ,根據(jù)流導(dǎo)計(jì)算公式計(jì)算 。216。 (3)利用蒙特卡羅法計(jì)算得到的傳輸幾率 (又稱流導(dǎo)幾率 )進(jìn)行計(jì)算。116216。 利用 “ 比流導(dǎo) ” 數(shù)據(jù)計(jì)算 在真空系統(tǒng)中 ,尤其是蒸氣流泵的入口處所用的障板和冷阱 ,絕大多數(shù)都要在機(jī)械阻擋的基礎(chǔ)上 ,對(duì)擋片進(jìn)行冷卻 ,以提高捕集可凝性蒸氣的效果。常用的水冷障板的分子流流導(dǎo) (對(duì)于室溫空氣 )可用下式計(jì)算 C=CSA m3/s式中 CS是障板的比流導(dǎo) ,m3/m2s 。 A 是障板入口面積 ,m2。117 對(duì)于用冷劑冷卻的冷阱 ,分子流流導(dǎo)計(jì)算式為 式中 k是溫度影響系數(shù) ,若冷劑是 “ 干冰 ”(固體二氧化碳 ),取 k=。若是液氮 ,則取k=118216。 利用傳輸幾率數(shù)值計(jì)算 傳輸幾率也稱為流導(dǎo)幾率 ,它被定義為在分子流條件下 ,管路元件的流導(dǎo) C與其入口孔流導(dǎo) Ck的比值 ,即 因此管路元件的分子流流導(dǎo)為 利用上式 ,如果知道管路元件的流導(dǎo)幾率 pr,則很容易計(jì)算出分子流流導(dǎo)。119對(duì)于某些結(jié)構(gòu)的機(jī)械捕集器 ,其傳輸幾率值可從表 4中查出 ,圖 52至 58也給出了某些結(jié)構(gòu)型式障板的傳輸幾率。120圖 52 單百葉窗式障板121圖 53 人字形障板122圖 54 具有圓形擋片和兩個(gè)節(jié)流端的障板的傳輸幾率 pr123圖 55 用在擴(kuò)散泵上障板的傳輸幾率 pr124圖 56 具有圓形擋片和一個(gè)節(jié)流端的障板的傳輸幾率 pr125圖 57 用在擴(kuò)散泵上障板的傳輸幾率 pr126圖 58 圓桶形和方形彎頭擋板結(jié)構(gòu)的傳輸幾率127課程 結(jié)束謝 謝 大 家！E N D128
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