油封式机械真空泵理论抽速的计算与设计

一、引言 油封式机械泵(以下简称机械泵)大体上可分为三类:定片泵、旋片泵、滑伐泵(如图一)。机械泵是现代真空荻得技术中最基本的设备之一。它不仅能独立使用获取低真空,而且和高真空泵(如升压泵、扩散泵等)配套使用获取高真空。因此,我国制造厂每年生产大量机械泵,以满足各部门的需要。 标志每台机械泵性能的主要参数:极限真空,抽气速率,耗损功率,温升,耗水量等,其中抽速大力重要。 理论抽速或几何抽速(简称抽速)的精确计算与设计,不论对机械泵设计质量的提高,或者对机械泵性能结构的研究比较,都有很大意义。 二、抽速的计算 力简化公式的…     

貯槽式液氦冷凝泵的设计考虑及其性能测试

一、引言所谓液氦冷凝泵,是指一种靠低温介质(液氦)将固体表面冷却到极低温度(≤4K),使沸点高于这一温度的碰撞气体被冷凝在该低温表面上,从而产生很大抽气作用的泵。其抽气机制基本上是一种物理吸附过程。从理论上讲,这种泵具有一系列显著的特色: (1)在10~(-1)～10~(-10)帕这样一个宽的压力范围内都具有较大的抽速,而且其比抽速可接近于理论值; (2)极限真空度高,可达10~(-10)帕范围; (3)抽气基本无选择性(只有氦气除外,来自金属真空系统的氦气通常也是极其稀少的), (4)实际抽气能力大,且在理论上没有限制; (5)极清洁,真空系统不会受到泵的任何污染; (6)易于并能够完全再生;     

我国一台大型空间环模设备获得超高真空

我国目前一台大型空间环境模拟设备,直径7米,高12米,容积400米~3。本文简介了超高真空系统的设计和调试情况,容器极限真空度为3.8×10~(-3)托。一、抽气系统的设计通常,大型空间环模室真空获得系统的设计可采用三种方案:早期(六十年代),采用大量的油扩散泵机组,尽量布满容器周围,如美国斯托克公司所研制的一台直径10米的环模室,用17台5万升/秒抽速的油扩散泵机组,容器极限真空为10~(-6)托。我们将此称为第一代抽气系统。第二代真空获得系统,是采用油扩散泵与20K深冷泵的组合抽气系统。由于引进有巨大抽速的深冷泵,抽气时间缩短,处理气体能力增大,极限真空达到10~(-8)托至10~(-9)     

油增压泵一种简略计算方法的介绍

一、概述 油增压泵是用来获得10-2～10-3乇压力的主要真空泵之一,它也可以做为油扩散泵的前级真空泵。这种泵的极限真空约为10-4乇。在10-2～10-3乇内有较高的抽气速率(泵口单位面积抽速为2.5～3.5升/秒·厘米2),当泵口压力再增加时,虽抽气速率有所下降,但抽气量却有一定的增加。因为油增压泵在10-1～10-3乇内工作,所以相同口径的油增压泵的抽气量是油扩散泵的几十倍。它的最大反压力一般为1～6乇。油增压泵的另外一些特点是当前级管路压力不超过泵的最大反压力时,有不变的抽气特性和对氢气有较空气为高的抽速以及结构简单,易于制造和操作简…     

K-150 K-200扩散泵的设计改进

我厂革命职工,遵照伟大领袖毛主席关于“人类总得不断的总结经验,有所发现,有所发明,有所创造,有所前进。”的教导,在过去生产扩散泵的基础上,改进设计试制出两个规格的新型结构的扩散泵。下面简略介绍泵的性能及结构等特点: 一、泵的性能特点 此型泵在不多增加外形尺寸情况下,抽速性能提高近50%,抽速范围增宽1.5数量级,参看图(三)抽速曲线。最大排气压强提高67～133%,达到极限真空的抽气时间缩短,且极限真空较高,其它性能指标与老型泵相比都有所改善。比抽速达6.5～7升/秒/厘米2,最大抽气量提高1.87～2倍。使用泵油为国产KS-3扩散泵油,加…     

日本大阪真空机器制作所新生产的OV—RD300Ⅱ型机械增压泵

一、原理、结构和优点 机械增压泵与旋转鼓风机的结构几乎相同,在气缸内的两个8字形转子,边反向旋转,边输送气体,气缸与转子之间以及转子相互之间只有微小的间隙,在旋转时互不接触。由于转子以高速旋转,所以机械效率非常高。 把这种泵连接到机械泵、水环泵、往复泵等的吸气侧,在只用真空泵抽气时大大降低抽速的中高真空范围,可获得非常大的抽速,从而大大降低抽气系统的单位抽速的运转费。极限压力与不连接这种泵时相比,向高真空延伸1个量级。 二、特点 (1)结构紧凑,重量轻,抽速为300米3/时。电机直连,高速运转,与日本其他公司的泵相比,容积…     

多级扩散泵提高抽速方法的探讨

一、前言: 现代真空技术中,获得高真空和超高真空的抽气设备,种类很多,但是,在这些抽气设备中,扩散泵仍然是主要设备之一。 扩散系的主要性能参数:极限真空,抽速,最大反压强……等,最近几年来,都有很大进展。其中抽速的提高尤为引起国内外人们的注意。因为它的提高,不仅有技术意义,而且有较大的经济价值。评价一台扩散泵抽速大小,目前多采用何氏系数或比抽速。通过实践的摸索,对此个人有些异议,感到不够合适。因为何氏系数只表明第一级喷嘴最大外缘截面上抽速大小,不能表示泵入口平面上抽速大小;比抽速和温度又有关系,如果温度变化,该值亦跟…     

前苏联高真空扩散泵统一系列工作的回顾

详细地介绍了前苏联1953年由国家制订的高真空油扩散泵工业产品的统一系列。该系列包括五种规格,在入口压力为1×10-4~1×10-5Torr(1 Torr=133Pa,下同)范围内,对空气的抽速为100~8000L/s,用Д-1A号泵油获极限压力为(2~5)×10-6Torr。以后又补充一台H-40T大泵抽速为32000L/s。抽速100和500L/s的泵为二级喷咀;抽速为2000、5000和8000L/s的泵为三级喷咀,而32000L/s的大泵出口连接一台БН-3型油增压泵。所有这些泵的最大出口压力不低于0.1Torr,因此前级泵可直接用机械真空泵,不必用增压泵即能正常工作。1990年按国际标准口径又研制了新系列产品,性能有所改进。本文对目前我国生产高真空系列扩散泵有一定的参考价值。     

10-10 Pa溅射离子泵和非蒸散型吸气剂的复合泵

不改变商用SIP的基本结构,把NEG组件WP1250装入SIP,构成(SIP NEG)的XHV复合泵.它使SIP和NEG的特点互补,综合性能优越.NEG激活前,SIP单独抽气,极限压强1.1×10-8Pa.NEG激活后,SIP和NEG联合抽气,复合泵的极限压强降到7×10-10Pa,抽速稳定的范围更广,标称抽速约是SIP抽速的2.5倍.     

新型吸气剂泵真空测试系统的搭建与实验研究北大核心CSCD

烧结型非蒸散吸气剂泵HV800(意大利SAES公司生产)具有抽速大、抽气容量高、安装维护简单等优点,可能适用于EAST托卡马克偏滤器抽气,提高该区域粒子排出能力。本文搭建了一套极限真空5. 1×10-7Pa、具备抽速定量标定的真空测试系统,对HV800开展了对氘气抽速的标定实验。研究结果表明在偏滤器工作气压下,平均抽速可达240 L/s。经评估HV800应用于EAST的初步方案,偏滤器区域会增加5×104L/s抽速,并可连续运行20 h以上,是有效提高EAST偏滤器粒子排出能力的可行选择。     

新型吸气剂泵真空测试系统的搭建与实验研究

烧结型非蒸散吸气剂泵HV800(意大利SAES公司生产)具有抽速大、抽气容量高、安装维护简单等优点,可能适用于EAST托卡马克偏滤器抽气,提高该区域粒子排出能力。本文搭建了一套极限真空5. 1×10-7Pa、具备抽速定量标定的真空测试系统,对HV800开展了对氘气抽速的标定实验。研究结果表明在偏滤器工作气压下,平均抽速可达240 L/s。经评估HV800应用于EAST的初步方案,偏滤器区域会增加5×104L/s抽速,并可连续运行20 h以上,是有效提高EAST偏滤器粒子排出能力的可行选择。     

三级罗茨泵直腰茧形转子型线的研究

三级高真空罗茨泵是一种新型罗茨泵，具有极限真空高、压缩比高的特点．在１０～１０－３Ｐａ范围抽速大，并获得无油真空。用于溅射、离子镀及真空沉积设备等抽气，优于扩散泵和分子泵。     

非蒸散型吸气剂泵(NEG)对N_(2)气的抽气特性研究北大核心CSCD

非蒸散型吸气剂泵(NEG)是采用过渡族金属材料的吸气特性制作成的真空泵,用于超高/极高真空环境的获得及气体的纯化等方面。本文研制出吸气剂泵性能测试系统,研究了非蒸散型吸气剂泵对N_(2)气的抽气特性,分析了影响抽气性能的因素。研制的系统采用标准流量抽速测试方法,采用固定流导法流量计提供(10^(-5)~10^(-8))Pam^(3)/s的标准气体流量,可在测试罩内获得(10^(-2)~10^(-5))Pa的气体压力下实现抽速测试。实验结果表明,NEG泵激活后处于最佳抽气状态,当抽速下降之后可在超高真空条件下放置一段时间将抽速恢复至初始状态,但泵的整体抽气性能发生一定变化;当泵连续抽气时,抽速随着吸气量的增大而逐渐减小,随着泵抽气压力的增大而减小。     

10~(-13)托的液氦低温冷凝泵

本文介绍了超高真空校准装置用的液氦低温冷凝泵的性能。 该泵的特点是泵体的双层外壁用液氮冷却作为液氮屏蔽,而未采用泵内的液氮屏蔽挡板。极限真空度高,抽速大,满足了校准装置的要求。 液氮低温冷凝泵在4.2K时测得极限真空为1.2 ×10～-12托,抽速为6500升/秒(对干燥氮气)。减压降温接近2K时,极限真空为 10～-13托,对氢气抽速为11000升/秒。 一、引言 低温冷凝泵是利用致冷剂将固体表面冷到极低温度,使气体碰在冷凝表面上被凝结,从而产生抽气作用的。这种抽气过程基本上是一种物理吸附过程。它的抽速仅与低温表面或低温板的面积、几何形…     

压力小于10~(-11)托真空系统的材料预处理及平均出气率

本文叙述一个压力小于10-11托金属超高真空系统的材料预处理;介绍了用升压法测量材料极低平均出气率的操作方法;对测量误差和测量结果作了分析和讨论。 一、引言 真空系统所能达到的极限压力P=P0+ [托][1]。式中:P0为泵本身的极限压力(托);Q0为空载时,经常时间抽气后真空室内的气体负载[托·升/秒];S为泵对真空室的有效抽速[升/秒]。 要降低真空系统的极限压力P,靠降低泵的极限压力P0还不够,还必须设法减少真空系统的气体负载Q0,或增大泵的有效抽速S,但有效抽速S的增大要受到结构和成本等多种因素的限制,一般不可能成数量级增加。 如果…     

扩大高抽速范围的3L—220型溅射离子泵的研制

为满足微电子学、光电子学、超导电子学等获得超高清洁真空的需要而研制了３Ｌ－ ２２０型溅射离子泵．该泵体积小，容积利用率高．采用了两种不同直径的阳极简组合的 三极结构型式等一系列措施。极限压力低、抽气压力范围宽，对氩气抽速较高。 文中论述了泵的方案选择、主要结构设计，泵性能测试及其结果分析．     

提高溅射离子泵抽速的研究

按抽气过程推出了溅射离子泵的抽速公式。实验研究了阳极结构、阴极材料对提高抽速的作用。通过离子泵抽氩清洗后抽速提高现象的分析研究.证实了阴极材料表层成分对离子泵抽速有几倍的影响;钛阴极的泵在抽氮气达到稳定值后,阴极表层即盖满 TiN,而泵的正常抽速是离子溅射 TiN 生成的钛原子在阳极表面抽气提供的。研究表明,理想的离子泵阴极材料不仅应当溅射率高,溅射膜有高的吸气性能,而且应对入射的被抽气体原子有足够高的扩散能力。     

EAST装置等离子体放电真空室抽气系统抽速标定及应用

真空系统是聚变装置的重要组成部分,EAST真空系统包括等离子体放电真空室和低温超导真空室。等离子体放电真空室又称内真空室。内真空室抽气系统直接影响装置的粒子排出,关系到高参数等离子体放电获得。EAST装置升级改造后的内真空室抽气系统主要包括主抽管道抽气子系统、偏滤器抽气子系统和低杂波加热系统抽气子系统,整个抽气系统使用了6台分子泵、14台外置低温泵和2套内置低温泵。采用粒子平衡的方法,对内真空室抽气系统各子系统进行了抽速标定。实验结果表明,最佳抽气性能区间在5×10^-4～5×10^-3 Pa,并且随着真空室压力增大或者减小,各子系统的抽气速率均下降。对比改进前后的内真空室抽气系统的总抽速,改进后的最大抽速可达170 m³/s,总体抽气速率提升20%左右。在百秒量级等离子放电参数下,利用标定的抽气速率数据初步评估了燃料粒子的滞留情况。本研究为等离子体放电的壁滞留与再循环控制以及其他相关物理实验开展提供了数据支持。     

CFETR堆芯真空室抽气系统的初步设计

根据中国聚变工程实验堆(CFETR)堆芯真空室的尺寸、偏滤器工作气压及抽气要求,模拟计算出低温泵在偏滤器口对燃料粒子的有效抽速约43 m~3/s,运用粒子平衡法计算出堆芯真空抽气所需的低温泵的数量,并验证了氦灰抽除的可行性和分析了低温泵对氚滞留的情况。通过计算堆芯真空室抽极限真空所需要的抽速和前级抽气系统的平均有效抽速,初步设计了维持泵的数量和预抽气的前级泵组。CFETR堆芯真空抽气的初步设计为后续真空系统的工程设计及建造提供了理论依据。     

油蒸汽扩散泵性能试验方法(草案初稿)

一、总则 1.适用范围: 这一试验方法适用于油蒸汽扩散泵以及由该种泵组成的机组。 2.试验项目: ( 1)极限真空; (2)抽气速率; (3)排气压强; (4)返油率。 3.试验条件: (1)试验时周围环境没有较大的空气流动。没有震动和温度力:20℃±5℃ (2)被试泵的加热、冷却以及工作液体均应符合要求。 ( 3 ) 前级泵应满足被试泵的排气压强以及抽气量的要求。 (4)正个系统的漏气率L(毫米汞柱·升/秒)应为: L≤S. 10-7(毫米汞柱· 升/秒), 式中:S-被试泵名又抽气速率。 二、试验装置 4·试验用真空系统如图1所示,由试验罩、散流器、集油器、流量装置、前级…