除灰系统耗气量计算(西北院)
除灰系统耗气量计算及空压机和干燥器的选型
西北电力设计院 许尚宏
摘要：正压气力除灰中，压缩空气是输灰的动力，因此除灰系统耗气量计算，空压机的容量及台数的选择是除灰系统的安全经济和稳定运行的保证，根据工作实践的总结，提出气力除灰系统中压缩空气系统的配置方案，与同行共同探讨研究。 关键词 除灰系统耗气量计算 空压机 干燥器
1.0概述：
正压浓相气力除灰过程中，空压机是输灰的动力，是除灰系统的安全经济和稳定运行的保证。因此，在设计过程中必须确定运行方式、输送距离，当地气压和气温等条件，并根据《火力发电厂除灰设计规程》确定除灰系统出力来计算输灰系统的耗气量，选择空压机的容量及台数和相配套的干燥装置。 2.0 除灰系统耗气量计算 2.1、设计依据
2.1.1、除灰系统出力、输送距离、提升高度、当地气压及气温等条件。 2.1.2、除灰系统运行方式（间断或连续运行，同时运行几套系统） 2.1.3、分别设置输灰空压机和仪用空压机，还是合并选用空压机。
2.1.4、除灰空压机供全厂用气，应由用气专业提出空气品质要求、用量及供气时间
和地点等。
2.2、除灰系统总耗气量计算
2.2.1、在标准状态下，海拔高度为0m ，温度为0℃，压力为1013hPa ，输灰耗气量计算：
j =n
??j h
60G 1000ρ （Nm 3/min） 公式（1-1）
Q
式中：Q j ——标准状态下输灰耗气量（Nm 3/min）。
G ——除灰系统出力（t/h），与运行方式（间断或连续）有关，根据每台
锅炉排灰量按《除灰设计规程》计算。如果每台炉允许2套除灰系统同时运行，应以2G 代入公式（1-1）内。
h h j ρ——在标准状态下，空气温度为0℃时，空气比重 j ρ=1.293 kg/m 3 .
n——灰气比（kg/kg），即1kg 空气可输送多少kg 灰，主要与灰的性质及
输送距离有关。建议采用如下数值：当输送距离L≤300m 时，n=25～30；当L 在300～500m 之间时，n=20～25；当L 在500～800m 之间
时，n=15～20；当L 在800～1200m 之间时，n=10～15。n 取值偏低一点，对输灰耗气量有一定的裕度。如有厂家提供n 值，应以厂家n 值为依据进行复算。
2.2.2、在标准状态下，温度为20℃时，空气比重计算：
=N j ρj
ρt
+273273
（kg/m 3） 公式（1-2）
式中：——在标准状态，空气温度为20℃时的空气比重； N j ρ j ρ——同公式（1-1）；
t ——假设温度为20℃，与空压机厂家样本在20℃时给出的设备流量相符合。
∴=1.293×N j
ρ293
273=1.205 kg/m 3
2.2.3、推导空气温度为20℃时，输灰系统额定耗气量
Q N =n G N
j h ??ρ601000 （m 3
/min） 公式（1-3） 将公式（1-2）=1.205 kg/m N j ρ3
代入公式（1-3）
，经整理所得： Q N =13.83n
G
h （m 3/min） 公式（1-4）
该式即在标准状态下，温度为20℃时，除灰系统额定耗气量。在不同地区
以该式为依据核算成当地输灰自由耗气量来选择空压机的容量。
2.2.4、除灰系统额定总耗气量计算：
a 以输灰和仪用空气合并设计为前提，适宜中、小型发电厂除灰。
Q =[Q +Q +Q Z N N Y N f
N
+（Q +Q +Q N Y N f N ）· K]×1.1 （m 3/min） 公式（1-5） 式中：Q ——输灰系统额定总耗气量（m Z N 3
/min）
Q ——输灰系统额定耗气量（m N 3/min）见公式（1-4）
Q Y ——输灰系统仪用空气量（m N 3/min），对2×135MW机组，建议Q Y =3.0
（m N 3/min），对2×300MW机组，建议Q Y N =6.0
（m 3/min），对2×6000MW 机组，建议Q Y N =10（m 3
/min）
。 (备注：定州电厂为10 m 3/min，台山电厂为6 m 3/min，气量不够，又增加了一台。)
Q f
N ——灰库布袋过滤器反吹空气量（m /min）。当过滤面积F≤60㎡
时，Q 3f N =0.8～1.0m 3/min，当F=60～100㎡时，Q f
N =1.0～1.2 m /min，当F=100～150㎡时，Q 3f N =1.2～1.5 m 3/min。
K——再生干燥器中的再生耗气量占输灰系统总耗气量的百分数
（%），对无热再生吸附式干燥器，K=12～16%，对微热再生吸附式干燥器，K=5～8%，对有热再生吸附式干燥器，K=4～6%，对组合式干燥器，K=3～5%。
b 以单独输灰额定耗气量，适宜中、大型发电厂除灰。
Q = 1.1Q （m Z N
N 3
/min） 公式（1-6） 式中：Q ——同公式（1-4），计算式同公式（1-4） N c 以单独设置仪用和反吹用气的耗气量：
Q u N =[Q +Q Y N f N +（Q + Q ）· K]×1.1（m Y N f N
3/min） 公式（1-7） Z 式中：Q u N
——输灰仪用和反吹空气量（m /min）。式中其它符号见公式（1-5）。 32.2.5、以不同地区除灰系统所需总耗气量：
Q Z
=Z
N
j Z N Q ρρ? （m /min） 公式（1-8）
3
式中：Q ——本地区除灰系统所需总耗气量（m 3/min）；
Z
Z
——见公式（1-2），
N j ρN j
ρ= 1.205 kg/m 3 。 Z ρ——本地区为20℃时自由空气比重（kg/m 3），
Z ρ=N j
ρ1013
P
=0.001189P 公式（1-9） 式中： P ——本地区气温为20℃的气压（hPa）。在本地区工程中均附有当地
年平均气压，可代入公式
（1-9）中。温度对给定气压稍有影响，计算结果影响不大。
1013——在标准状态下，海拔高度为0m，温度为0℃时，由 1.0333
kg/cm 2 气压转换成hPa的数值。
将公式（1-9）Z ρ代入公式（1-8）中，则得：
Z
Z =1.205P Q Z N 001189.0=1013P
Q Z N
公式（1-10）
Q 该公式极为重要，应以Q Z Z
为依据，选择空压机的容量和台数。 3.0 确定主辅机设备的台数及选型
3.1、根据《火力发电厂除灰设计规程》第
4.6.2条空压机房内，空气压缩机的台数宜
为3～6台，对同一品质、压力的供气系统，空压机的型号不宜超过两种。第4.6.3条当运行的空气压缩机为1～2台时，应设1台备用；运行3台及以上时可设2台备用。第4．6.4条空气压缩机排气量（m 3
/min）应满足系统设计出力计算容量的110%；其出口压力不应小于系统计算阻力的120%。
3.2、除灰系统额定总耗气量波动范围较大，或有时一台炉2套除灰系统运行时，宜
选用2台运行1台备用。
3.3、现有厂家生产的标准型和全性能（机组内置冷冻式干燥器）空压机，宜选用标
准型空压机。
3.4、当空压机作为输灰用空气时，可配带冷冻式干燥器，除去输灰空气中的部分水
份。个别电厂连冷冻式干燥器也不装，因气灰混合物温度始终不会低于空压机出口的空气温度，所以气灰混合物中空气不会出现凝结水。
3.5、当空压机兼供仪用空气时，为保证空气品质，需配带吸附式再生干燥器，按其型式可分为四种：无热、微热和有热的三种再生式干燥器，如图表1所示
缺点 再生气耗量大，切换
频繁
指标好 结构复杂、制造与使
用成本高
应用场合 中小压、中高压 中大型、低中压 中大型、低压
注：此表摘抄《除灰技术》2002年第2期超滤公司李大明等人著《吸附式干燥器的运行与选型》文章中的图表。
另一型式为组合式再生干燥器，其内加装一套制冷装置，使压力露点更低，再生耗气量更少，约3～5%。目前电厂采用组合式再生干燥器逐渐增多。这四种再生式干燥器视具体情况和业主要求而定。
3.6、空压机与干燥器，一般选用一对一单元式系统，其后接至空气母管，储气罐接自空
气母管，分别供给各锅炉除灰用压缩空气。这种一对一单元式系统较简单，便于维修，故障少，易于控制。缺点是空压机与干燥装置不能相互切换。
3.7、当选择干燥器的容量应与空压机容量相匹配。如：空压机容量Q=43.5 m3/min，压
力P=0.8 MPa，空压机出口温度为40℃时，每小时排水量为17.035 kg，当温升5℃时，每小时排水量为21.871 kg，就多排4.84 kg/h，增加干燥器的负荷，降低水分离效率，最终导致空气品质下降等恶果。所以，为保证空气品质，干燥器容量不得低于空压机容量，甚至还可选择向上一档的容量。
3.8、储气罐容量的选择，根据《火力发电厂除灰设计规程》第
4.6.8条“空气压缩机
出口储气罐的容积应等于或大于仓泵压力回升阶段内所必需的容积。”对仓泵压力的回升时间尚无定论。一般以各中标厂家提供的储气罐容积要求为准依据配置储气罐。各气力除灰公司对储气罐容积要求不一样。一般，当运行空压机流量Q≤20 m3/min时，储气罐容积V=7～10 m3，当Q=20～40 m3/min时，V=15～20 m3，当Q=40～
60 m3/min时，V=22～30 m3，仅供参考。
4.0 计算实例：
对华电包头河西电厂2×600MW机组工程除灰系统空压机选择为例进行核算。
4.1 核算依据：
4.1.1、本工程气象资料
多年平均气压 895.6 hpa
多年平均气温 6.9 ℃
主厂房零米海拔高度（黄海高程）： 1026m
4.1.2、输灰系统有关数据
每台炉设2根输灰管道，直径￠219×8无缝钢管，不变径；输灰距离最远400m，
升高25m。
4.1.3、除灰系统出力及运行方式
本工程燃烧煤质较好，设计煤种较校核煤种差一点，所以按设计煤种为依据：
灰份A =10.39%，每台炉排灰量G =26.34 t/h, 连续运行，除灰系统出力
G =40 t/h ；间断运行则G =60 t/h 。系统裕量符合《火力发电厂除灰设计规程》第4.1.2条规定。灰气比（厂家提供）为40：1。
ar P
h h h 4.1.4、单独设置除灰空压机3台，Q=43.9 m 3/min ，P=0.75MPa ，N=250kW ，其中2
台运行，1台备用。除尘器内仪用空气由全厂仪用空压机供气。
4.1.5、3台空压机配3台组合式干燥器，一对一单元布置。干燥器出口接空气母管，
母管上接出2台V=10 m 3的储气罐分别供给2台炉除灰用的压缩空气。
4.2 按间断运行输灰系统总耗气量 4.2.1、输灰系统额定耗气量：
按公式（1-4）核算
Q n =13.83n G h =13.8340
60
=20.745 m 3/min
4.2.2、输灰系统考虑10%备用量的额定耗气量： 按公式（1-6）核算
Q Z N =1.1Q =1.1×20.745=22.82 m /min N 3 4.2.3、本工程当地总耗气量：
按公式（1-7）核算
Z
Z =1013 Z N Q =10136
.89582.22=25.81 m /min
3 Q 4.3 分析总结：
4.3.1、为了计算当地总耗气量，在推导空压机容量计算过程中列出10个计算公式，现只需要其中3个公式即可满足空压机选型要求，如上述计算所示。
4.3.2、本工程选择3台空压机，其参数为Q=43.5m 3/min，P=0.75MPa，N=250kW。按本工程灰气比为40计算输灰总耗气量Q=2
5.81 m 3/min。本工程选用空压机容量则为Q=43.5 m 3/min，是计算耗气量的1.685倍，备用量为68.5%.出现计算耗气量和空压
输灰距离（m） 400 350 490 升高（m） 25 33 26 灰气比（kg灰）/
（kg空气）
40 30 32
空压机台数及
容量（m3/min） 3×43.5 3×44.63 6×28。两台炉为一单元3台空压机
计算当地输灰耗
气量（m3/min）
25.81 27.24 16.84
备用量（%） 68.54 62.78 66.27
输灰系统出力（t/h） 60 64 35 注：1、在输灰距离和海拔高度相近时，灰气比都变化较大，在32～40之间变化。也使之输灰耗气量变化，灰气比越小耗气量越大。
2、根据上述三个工程比较选择空压机容量与计算耗气量，其备用量为51～66%之间，
这是否成为选择空压机的备用量，需要通过调研分析确定。院内规定灰气比20～25，当以此计算虽然其备用量为15.28%，因为灰气比偏小，计算总耗气量增加，当然备用量较小。也不符工程实际情况，只能作参数。有待今后命题专论。
4.3.3 单一输灰空压机后配组合式干燥器，标准太高，本工程设计者的解释，因湿度
较大怕空气中出现凝结水。本工程年平均温度为6.9℃，相对湿度为51%。而
山西柳林发电厂年平均温度为10.7℃，相对湿度为55%，该电厂就不配干燥
装置，同样平凉一期电厂（2×300MW机组）空压机后不但未装干燥器，连
储气罐也取消了。这又是一个新课题，有待今后调研确定之。
气缸的耗气量计算公式
气缸的耗气量可以分成最大耗气量和平均耗气量。 最大耗气量是气缸以最大速度运动时所需要的空气浏览，可以表示成： qr=0.0462D^2*um(P+0.102) 例如缸径D为10cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则 气缸的最大耗气量qr=0.046*10^2*300*(0.6+0.102)=968.76(L/min)，因此选用cv值为1.0或有效截面积为18mm左右的电磁阀即可满足流量要求。 若气缸的使用压力为0.5Mpa，最大速度为200mm/s，则气缸的最大耗气量为qr=553.84。 如果缸径D为50cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则气缸的最大耗气量为qr=242.19，因此选用cv值选用0.3左右的即可。 平均耗气量是气缸在气动系统的一个工作循环周期内所消耗的空气流量。可以表示成： qca=0.00157（D^2*L+d^2*ld）N(p+0.102) 上式中， qca：气缸的平均耗气量，L/min(ANR)； N：气缸的工作频率，即每分钟内气缸的往复周数，一个往复为一周，周/min； L：气缸的行程，cm； d：换向阀与气缸之间的配管的内径；cm ld：配管的长度，cm。 例如，缸径D为100mm（10cm）、行程L为100mm（10cm）的气缸，动作频率N为60周/min，d=10mm（1cm），ld=60mm（6cm）， qca=0.00157（D^2*L+d^2*ld） N(p+0.102)=0.00157*(10^2*10+1^2*6))*60*(0.6+0.102)=66.5251704L/min(ANR). 平均耗气量用于选用空压机、计算运转成本。最大耗气量用于选定空气处理原件、控制阀及配管尺寸等。最大耗气量与平均耗气量之差用于选定气罐的容积。
真空泵抽气量抽气速度粗略计算公式
密闭容器内真空度随抽气时间的变化曲线 真空泵对密闭容器抽真空时，容器内部真空度的提高与抽气时间的函数关系如下： 式中：P为容器内的压力（即：绝对真空度）；t为自变量，是抽气时间 K 3 为泵的极限真空度值，K 1 、K 2 为与泵、容器大小、环境压力等相关的常数。 函数曲线示意图如下： 由此可以看出，在抽气初期，容器内压力下降（即：真空度的提高）很快，而后呈指数关系衰减，越来越慢，并无限逼近泵的极限真空度值。 如果您想知道经过多长的抽气时间才能达到您指定的真空度值，可以点击帮您作理论计算。理论计算值仅供参考！ 特别说明：根据我公司产品，计算公式作了简化，若用于计算其它品牌的真空泵出现的错误我们不负任何责任。 真空泵抽气量/抽气速度粗略计算公式 发表时间：2013-04-02 18:30 文章出处：编辑：admin点击 2205次 导读：Q=(V/T)×ln(P0/P1)其中：Q为真空泵抽气量(L/s)。V为真空室容积，单位为升(L)。T为达到要求绝对压强所需时间，单位为秒(S)。P0为被抽容积内部的初始压强。P1为要求达到的绝对压强，单位为帕(Pa)。 抽气量即为抽气速度，是真空泵的重要参数之一。单位一般式L/S或m^3/h。选型时，若选抽气量太小的泵，会因为漏气等系列因素导致无法达到预期的真空度;若抽气量选择太大又因功耗太大不经济。因此，合理选择真空泵的抽泣量非常重要。下面简单介绍真空泵抽气量粗略计算公式： Q=(V/T)×ln(P0/P1) 其中：Q为真空泵抽气量(L/s)。 V为真空室容积，单位为升(L)。 T为达到要求绝对压强所需时间，单位为秒(S)。 P0为被抽容积内部的初始压强，即一个大气压强。计算时应根据当地海拔值(点此查看不同海拔地区的大气压值)计算，沿海地区一般都取101325。单位为帕(Pa)，也可以为托或毫米汞柱。 P1为要求达到的绝对压强，单位为帕(Pa)，也可以为托或毫米汞柱。所谓绝对压强是以绝对零压作起点所计算的压强称绝对压强，通常所指的大气压强为101325帕，就是大气的绝对压强。当密封腔内部被抽走部分气体后，这个数值会下降，其反映出设备内压强的实际数值。水环式真空泵的绝对压强值为3300Pa，旋片式真空泵最高为之间。
各类用户用气量计算示例
3 各类用户用气量计算示例 3.1 年用气量计算 随着城市的发展和现代化进程，城市人口逐年增多，相应的燃气用气量也逐年增多，所以在进行用户用气量计算时必须考虑到人口增长，即按近期（5年发展）、中期（10年发展）、远期（15年发展）城市发展来进行规划计算。 在进行城市燃气输配系统的设计时，首先要确定燃气需用量，即年用气量。年用气量是确定气源、管网和设备燃气通过能力的依据。 年用气量主要取决于用户类型、数量及用气量指标。分别计算各类用户的年用气量。各类用户年用气量之和为城市年用气量。 某市是一个面积为11.64平方千米，人口约为46万的城市。该市的燃气用户有：居民用户、公共建筑用户、大型公共建筑用户、工业企业用户、CNG 加气站五类。其中工业企业有纺织厂、灯泡厂、食品厂三家，大型公共建筑有高级饭店和宾馆。 工业企业用气负荷为： 纺织厂 150 Nm 3/h （二班制） 灯泡厂 300 Nm 3/h （三班制） 食品厂 100 Nm 3/h （二班制） 大型公共建筑用气负荷： 高级饭店 300 Nm 3/h （三班制） 宾馆 300 Nm 3/h （三班制） 3.1.1 居民生活年用气量 在计算居民生活年用气量时，需要确定用气人数。居民用气人数取决于城镇居民人口数及气化率。气化率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇总人口的百分数。居民用户的供气必须保证其连续稳定供气。影响居民生活用气量指标的因素很多，如住宅的用气设备，公共生活服务网的发展程度，居民的生活水平和生活习惯等。 根据居民生活用气量指标、居民数、气化率即可按下式计算居民生活年用气量： l y H Nkq Q = 式中 y Q ——居民生活年用气量（Nm 3/a ）； N ——居民人数()人；
真空泵抽气量抽气速度粗略计算公式
真空泵抽气量抽气速度 粗略计算公式 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
密闭容器内真空度随抽气时间的变化曲线 真空泵对密闭容器抽真空时，容器内部真空度的提高与抽气时间的函数关系如下： 式中：P为容器内的压力（即：绝对真空度）；t为自变量，是抽气时间 K 3 为泵的极限真空度值，K 1 、K 2 为与泵、容器大小、环境压力等相关的常数。 函数曲线示意图如下： 由此可以看出，在抽气初期，容器内压力下降（即：真空度的提高）很快，而后呈指数关系衰减，越来越慢，并无限逼近泵的极限真空度值。 如果您想知道经过多长的抽气时间才能达到您指定的真空度值，可以点击帮您作理论计算。理论计算值仅供参考！ 特别说明：根据我公司产品，计算公式作了简化，若用于计算其它品牌的真空泵出现的错误我们不负任何责任。 真空泵抽气量/抽气速度粗略计算公式 发表时间：2013-04-02 18:30 文章出处：编辑：admin点击 2205次 导读：Q=(V/T)×ln(P0/P1)其中：Q为真空泵抽气量(L/s)。V为真空室容积，单位为升(L)。T为达到要求绝对压强所需时间，单位为秒(S)。P0为被抽容积内部的初始压强。P1为要求达到的绝对压强，单位为帕(Pa)。 抽气量即为抽气速度，是真空泵的重要参数之一。单位一般式L/S或m^3/h。选型时，若选抽气量太小的泵，会因为漏气等系列因素导致无法达到预期的真空度;若抽气量选择太大又因功
耗太大不经济。因此，合理选择真空泵的抽泣量非常重要。下面简单介绍真空泵抽气量粗略计算公式： Q=(V/T)×ln(P0/P1) 其中：Q为真空泵抽气量(L/s)。 V为真空室容积，单位为升(L)。 T为达到要求绝对压强所需时间，单位为秒(S)。 P0为被抽容积内部的初始压强，即一个大气压强。计算时应根据当地海拔值(点此查看不同海拔地区的大气压值)计算，沿海地区一般都取101325。单位为帕(Pa)，也可以为托或毫米汞柱。 P1为要求达到的绝对压强，单位为帕(Pa)，也可以为托或毫米汞柱。所谓绝对压强是以绝对零压作起点所计算的压强称绝对压强，通常所指的大气压强为101325帕，就是大气的绝对压强。当密封腔内部被抽走部分气体后，这个数值会下降，其反映出设备内压强的实际数值。水环式真空泵的绝对压强值为3300Pa，旋片式真空泵最高为之间。 以上公式都是粗略计算的，一般都忽略了外界因素(如循环水温度、海拔、供电电压、工作范围值等)对真空泵的效率。实际选型时要在以上计算出的抽气量的基础上加一定的安全值。 附：真空泵常见单位换算公式
真空泵的选型及常用计算公式汇总
真空泵选型 真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围，至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此，为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置，选择真空系统时，应考虑下述各点： 确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围，必须认真研究确定之。 确定极限真空度 ----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度，因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲，系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%，比前级泵的极限真空度低50%。 被抽气体种类与抽气量 检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应，泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。 真空容积 检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。 考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。 主真空泵的选择计算 S=2.303V/tLog(P1/P2) 其中： S为真空泵抽气速率(L/s) V为真空室容积（L） t为达到要求真空度所需时间(s)
P1为初始真空度(Torr) P2为要求真空度(Torr) 例如： V=500L t=30s P1=760Torr P2=50Torr 则: S=2.303V/t Log(P1/P2) =2.303x500/30xLog(760/50) =35.4L/s 当然上式只是理论计算结果，还有若干变量因素未考虑进去，如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将安全系数考虑在内。目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等 一般的要求是： 1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。 2、真空流入介质及流量、压力、温度、规律。 3、抽气量、抽出气体介质、温度。 4、真空设备的占地面积、自动化程度、真空管道规格 选用真空泵时需要注意事项： 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。
如何来确定和计算用气量
如何确定和计算用气量 确定一个新厂的压缩空气要求的传统方法是将所有用气设备的用气量（m3/min）加起来，再考虑增加一个安全、泄露和发展系数。 在一个现有工厂里，你只要作一些简单的测试便可知道压缩空气供给量是否足够。如不能，则可估算出还需增加多少。 一般工业上空气压缩机的输出压力为0.69MPa（G），而送到设备使用点的压力至少0.62MPa。这说明我们所用的典型空气压缩机有0.69MPa（G）的卸载压力和0.62MPa（G）的筒体加载压力或叫系统压力。有了这些数字（或某一系统的卸载和加载值）我们便可确定。 如果筒体压力抵于名义加载点（0.62MPa（G））或没有逐渐上升到卸载压力（0.69MPa（G）），就可能需要更多的空气。当然始终要检查，确信没有大的泄露，并且压缩机的卸载和控制系统都运行正常。如果压缩机必须以高于0.69MPa （G）的压力工作才能提供0.62MPa（G）的系统压力，就要检查分配系统管道尺寸也许太小，或是阻塞点对于用气量还需增加多少气量，系统漏气产生什么影响以及如何确定储气罐的尺寸以满足间歇的用气量峰值要求。 一、测试法——检查现有空气压缩机气量 定时泵气试验是一种比较容易精确的检查现有空气压缩机气量或输出的方法，这将有助于判断压缩空气的短缺不是由于机器的磨损或故障所造成的。下面是进行定时泵气试验的程序： A．储气罐容积，立方米 B．压缩机储气罐之间管道的容积立方米 C．（A和B）总容积，立方米 D．压缩机全载运行
E．关闭储气罐与工厂空气系统之间的气阀 F．储气罐放弃，将压力降至0.48 MPa（G） G．很快关闭放气阀 H．储气罐泵气至0.69 MPa（G）所需要的时间，秒 现在你已有了确定现有压缩机实际气量所需要的数据，公式是： C=V（P2-P1）60/（T）PA C=压缩机气量，m3/min V=储气罐和管道容积，m3（C项） P2=最终挟载压力，MPa（A）（H项+PA） P1=最初压力，MPa（A）（F项+PA） PA=大气压力，MPa（A）（海平面上为0.1MPa）T=时间，s 如果试验数据的计算结果与你工厂空气压缩机的额定气量接近，你可以较为肯定，你厂空气系统的负荷太高，从而需要增加供气量。 二、估算法 V=V现有设备用气量+V后处理设备用气量+V泄露量+V储备量 三、确定所需的增加压缩空气 根据将系统压力提高到所需要压力的空气量，就能确定需要增加的压缩空气供气量。 P2 需要的m3/min=现有的m3/min P1 式中，需要的m3/min=需要的压缩空气供气量 现有的m3/min=现有的压缩空气供气量
气缸耗气量的计算
气缸耗气量的计算 通常在标准气缸的选择上，各公司都为客户提供了标准缸径理论输出力选查表。然在实际应用中往往不能满足一些非标用 户的需要（主要是非标缸径和非标活塞杆用户）。因此气缸的耗气量计算式每个参与设计到采购环节人员所必须要掌握的。 气缸耗气量就是指气缸在以单位速度运动时需消耗的气体流量。通常在设计中我们需要考虑的是最大耗气量和平均耗气量。 1、气缸最大耗气量计算公式： Qmax=0.047*D*S *( p+0.1) / 0.1*1/ t 式中： max Q ——最大耗气量（L/min） D——缸径（cm） S ——气缸行程（cm） t ——气缸一次夹紧（或松开）动作时间（sec），（夹紧和松开的时间一般认为相等） p ——工作压力（Mpa） 2、平均耗气量计算公式一： 单作用气缸耗气量max Q =t*Q /T 平均 双作用气缸耗气量max Q =2*t*Q /T 平均 式中：Q平均——平均耗气量（L/min） t ——气缸一次夹紧（或松开）动作时间（sec），（夹紧和松开的时间一般认为相等） max Q ——最大耗气量（L/min） T ——循环周期（sec） 3、平均耗气量计算公式二： 单作用气缸耗气量Q =s*n*q 平均 双作用气缸耗气量Q =2*s*n*q 平均 式中：Q平均——平均耗气量（L/min） q ——单位行程耗气量（L/cm），（可从气动工具书上查出此值）s ——行程（cm） n ——单位时间气缸工作循环次数（min?1 ），（即每分钟循环的次数）。n=60/T 4、当T=2t 时（即气缸一直不停的往复动作），导入平均耗气量计算公式一。得： 单作用气缸最大耗气量max Q =2*Q =2* s*n*q 平均（） 双作用气缸最大耗气量max Q =Q =2* s*n*q 平均（） 5、气缸全部耗气量还包括非工作容积（含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%），所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数1.25 至2，一般取2.
真空系统抽气时间的计算
真空系统抽气时间的计算 1．真空系统的抽气方程 真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。 我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说，可以归纳为下述几个方面： (1)被抽容器内原有的空间大气，若容器的容积为Vm 3，抽气初始压强为P o Pa ，则容器内原有的大气量为VP 0Pa·m 3； (2)被抽容器内一旦被抽空，暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来，这部分气体来源我们称之为放气，单位时间内的放气流量可以用Q f Pa·m 3／s 来示； 实验表明，材料表面单位时间内单位表面积的放气率q 可以用式(27)的经验公式来计算。 真空室内暴露于真空下的构件表面，可能有多种材料。所以总的表面放气流量Q f 为式 (49)。 (3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量，以Q s Pa·m 3／s 表示。渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。气体的这种渗透是有选择性的，例如：氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝；氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。氦分子能透过玻璃。氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。一切气体都能透过有机聚合物，如橡胶、塑料等。但是所有的隋性气体都不能透过金属。除了有选择性之外，渗透气流量Q s 还与温度、气体的分压强有关。在材料种类、温度和气体分压强确定时，渗透气流量Q s 是个微小的定值。 (4)液体或固体蒸发的气体流量Q Z Pa·m 3／s 。空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来，这是在低真空范围内常常发生的现象。在高真空条件下，特别是在高温装置中，固体和液体都有一定的饱和蒸气压。当温度一定时，材料的饱和蒸气压是一定的，因而蒸发的气流量也是个常量。 (5)大气通过各种真空密封的连接处，通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量Q L Pa·m 3／s 。对于确定的真空装置，漏气流量Q L 是个常数。漏气流量通常可通过所说的压升率，即单位时间内容器中的压强增长率P x 来计算式(28)。 当真空泵启动之后，真空系统即对被抽容器抽气。此时，真空系统对容器的有效抽速若以S e 表示，容器中的压力以P 表示，则单位时间内系统所排出的气体流量即是S e P 。容器中的压强变化率为dP/dt ，容器内的气体减少量即是V dP/dt 。根据动态平衡，可列出如下方程 (29)。 这个方程称为真空系统抽气方程。 式中V 是被抽容器的容积，由于随着抽气时间t 的增长，容器内的压力P 降低，所以容器内的压强变化率dP/dt 是个负值。因而V dP/dt 是个负值，这表示容器内的气体减少量。放气流量Q f ，渗透气流量Q s ，蒸发的气流量Q z 和漏气流量Q L 都是使容器内气体量增多的气流量。S e P 则是真空系统将容器内气体抽出的气流量，所以方程中记为一S e P 。
天然气-用气量指标和年用气量计算
城市天然气的年用气量 1. 各类用户的用气量指标 用气量指标又称为耗气定额，常用热量指标来表示用气量指标。 (1) 居民生活用气量指标 居民生活用气量指标是指城镇居民每人每年平均天然气的用气量。 影响居民生活用气量指标的因素很多，如地区的气候条件、居民生活水平和饮食生活习惯、居民每户平均人口数、住宅内用气设备的设置情况、公共生活服务网的发展情况、燃气价格等。通常，住宅内用气设备齐全，地区的平均气温低，则居民生活用气量指标也高。但是，随着公共生活服务网的发展以及燃具改进，居民生活用气量又会下降。 上述各种因素错综复杂、相互制约，因此对居民生活用气量指标的影响无法精确确定。一般情况下需统计5～20年的实际运行数据作为基本依据，用数学方法处理统计数据，并建立适用的数学模型，分析确定；并预测未来发展趋势，然后提出可靠的用气量指标推荐值。 我国一些地区和城市的居民生活用气量指标见表4-1。 ) (2) 公共建筑用气量指标 影响公共建筑用户用气量指标的因素主要有城市天然气的供应情况、用气设备性能、热效率、加工食品的方式和地区的气候条件等。 公共建筑用气量指标一般也应根据当地公共建筑用气量的统计数据分析确定。 我国几种公共建筑用气量指标见表4-2。
(3) 工业企业用气量指标 工业企业用气量指标可由产品的耗气定额或其他燃料的实际消耗量进行折算，也可以按照同行业的用气量指标分析确定。我国部分工业产品的用气量指标见表4-3。 (4) 建筑采暖及空调用气量指标 采暖和空调用气量指标可按国家现行标准《城市热力管网设计规范》CJJ 34或当地建筑物耗热量指标确定。 (5) 天然气汽车用气量指标 天然气汽车用气量指标应根据当地天然气汽车种类、车型和使用量的统计数据分析确定。当缺乏用气量的实际统计资料时，可参照已有燃气汽车城镇的用气量指标分析确定。
(四)水环式真空泵抽气速率计算
（四）水环式真空泵抽气速率计算 水环式真空泵回水的饱和蒸汽压影响了真空泵的极限真空6KPa和抽气速率。工艺系统真空压力≥6KPa选用。 1、P1= KPa 密封水温下饱和蒸汽压下输入 2、P2= KPa 抽气温度下物料气液平衡时蒸汽分压输入。 3、G1= Kg/h水溶解空气量0.025Kg/m3冷凝水蒸汽中空气量10Kg/t蒸汽输 入。 4、G2= K g/h真空系统总容积估计泄漏空气量查表输入 真空系统静密封处泄漏空气量0.2Kg/h·M,一般用真空系统容积估计泄漏空气量G2 Kg/h 容积m3泄漏空气量G2Kg/h对应表 真空容积m3泄漏空气Kg/m 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6-10 6 11-15 7 16-25 8 26-30 9 31-50 10 51-100 20 101-150 25 151-200 30 201-300 40 301-400 50 401-500 60
5、G=G1+G2= Kg/h 泄漏入真空系统空气总量计算值。 6、Ps= KPa 工艺设计真空系压力输入。 7、P3=Ps-(P1+P2)= KPa 空气分压计算值。 8、M3=G/29= 抽气中空气摩尔数计算值。 9、M 总=M3/（P3/Ps)= 抽气中总摩尔数计算值。 10、M2=M 总*（P2/Ps)= 抽气中不凝物料摩尔数计算值。 11、M1=M 总*（P1/Ps)= 抽气中水蒸汽摩尔数计算值。 12、G3=M2*m 分子量= Kg/h 抽气不凝物料量计算值。 13、G4=M1*18= Kg/h 抽气水汽量计算值。 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
各类用户用气量计算示例
3 各类用户用气量计算示例 3.1 年用气量计算 随着城市的发展和现代化进程，城市人口逐年增多，相应的燃气用气量也逐年增多，所以在进行用户用气量计算时必须考虑到人口增长，即按近期（5年发展）、中期（10年发展）、远期（15年发展）城市发展来进行规划计算。 在进行城市燃气输配系统的设计时，首先要确定燃气需用量，即年用气量。年用气量是确定气源、管网和设备燃气通过能力的依据。 年用气量主要取决于用户类型、数量及用气量指标。分别计算各类用户的年用气量。各类用户年用气量之和为城市年用气量。 某市是一个面积为11.64平方千米，人口约为46万的城市。该市的燃气用户有：居民用户、公共建筑用户、大型公共建筑用户、工业企业用户、CNG 加气站五类。其中工业企业有纺织厂、灯泡厂、食品厂三家，大型公共建筑有高级饭店和宾馆。 工业企业用气负荷为： 纺织厂 150 Nm 3/h （二班制） 灯泡厂 300 Nm 3/h （三班制） 食品厂 100 Nm 3/h （二班制） 大型公共建筑用气负荷： 高级饭店 300 Nm 3/h （三班制） 宾馆 300 Nm 3/h （三班制） 3.1.1 居民生活年用气量 在计算居民生活年用气量时，需要确定用气人数。居民用气人数取决于城镇居民人口数及气化率。气化率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇总人口的百分数。居民用户的供气必须保证其连续稳定供气。影响居民生活用气量指标的因素很多，如住宅的用气设备，公共生活服务网的发展程度，居民的生活水平和生活习惯等。 根据居民生活用气量指标、居民数、气化率即可按下式计算居民生活年用气量： l y H Nkq Q 式中 y Q ——居民生活年用气量（Nm 3/a ）；
真空常用计算公式
真空概念及真空计算公式 1、真空的定义 真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态 2、真空度 处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。 3、真空度单位 通常用托（Torr）为单位，近年国际上取用帕（Pa）作为单位。 1托＝1/760大气压＝1毫米汞柱 4、托与帕的转换 1托＝133.322帕或1帕＝7.5×10-3托 5、平均自由程 作无规则热运动的气体粒子，相继两次碰撞所飞越的平均距离，用符号“λ”表示。 6、流量 单位时间流过任意截面的气体量，符号用“Q”表示，单位为帕·升/秒（Pa·L/s）或托·升/秒（Torr·L/s）。
7、流导 表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒（L/s），在稳定状态下，管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。 符号记作“U”。U＝Q/(P2- P1) 8、压力或压强 气体分子作用于容器壁的单位面积上的力，用“P”表示。 9、标准大气压 压强为每平方厘米101325达因的气压，符号：（Atm）。 10、极限真空 真空容器经充分抽气后，稳定在某一真空度，此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气，再经12小时抽真空，最后一个小时每隔10分钟测量一次，取其10次的平均值为极限真空值。 11、抽气速率 在一定的压强和温度下，单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率，简称抽速。即Sp＝Q/（P－P0） 12、热偶真空计 利用热电偶的电势与加热元件的温度有关，元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。
13、电离真空计（又收热阴极电离计） 由筒状收集极，栅网和位于栅网中心的灯丝构成，筒状收集极在栅网外面。热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。 14、复合真空计 由热偶真空计与热阴极电离真空计组成，测量范围从大气~10-5Pa。 15、冷阴极电离计 阳极筒的两端有一对阴极板，在外加磁场作用，阳极筒内形成潘宁放电产生离子，根据阴极板收集的离子流的大小来测定气体压强的真空计。 16、电阻真空计 利用加热元件的电阻与温度有关，元件的温度又与气体传导有关的原理，通过电桥电路来测量真空度的真空计。 17、麦克劳真空计（压缩式真空计） 将待测的气体用汞（或油）压缩到一极小体积，然后比较开管和闭管的液柱差，利用玻义尔定律直接算出气体压强的一种绝对真空计。18、B－A规 这是一种阴极与收集极倒置的热阴极电离规。收集极是一根细丝，放在栅网中心，灯丝放在栅网外面，因而减少软X射线影响，延伸测量下限，可测超高真空。
真空泵的选择方法和计算公式
真空泵的选择方法和计算公式 真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围，至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此，为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置，选择真空系统时，应考虑下述各点： 1、确定工作真空范围: 首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围，必须认真研究确定之。 2、确定极限真空度 在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度，因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲，系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%，比前级泵的极限真空度低50%。 3、被抽气体种类与抽气量 检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应，泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。 4、真空容积 检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。 考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。 5、真空泵计算公式 S=2.303V/tLog(P1/P2) 其中： S为真空泵抽气速率(L/s) V为真空室容积(L) t为达到要求真空度所需时间(s) P1为初始真空度(Torr) P2为要求真空度(Torr) 例如： V=500L
t=30s P1=760Torr P2=50Torr 则: S=2.303V/t Log(P1/P2)=2.303×500/30xLog(760/50)=35.4L/s 当然上式只是理论计算结果，还有若干变量因素未考虑进去，如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将安全系数考虑在内。
真空计算常用公式
真空计算常用公式 1、玻义尔定律 体积V，压强P，P?V＝常数（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与其他绝对温度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) 5、抽速： S＝dv/dt (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) P1－真空泵停止时系统中压强(mmHg) 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(Pa/P预)/t S－机械泵有效抽速Q1－真空系统漏气率(托?升/秒) P预－需要达到的预真空度(托) V－真空系统容积(升) t－达到P预时所需要的时间Pa－大气压值(托） 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
天然气消耗量计算方法
天然气消耗量计算方法 注：以下为各种用途天然气的测算公式，属经验值。 一、相关换算数值 （一）1方天然气相当于1.1升汽油 （二）一吨柴油相当于1134方天然气 （三）一吨重油相当于1080方天然气 （四）一吨石油液化气相当于1160方天然气 （五）一吨煤相当于740方天然气（煤的热值为7000大卡） （六）新疆天然气热值一般在8500-9000大卡不等 （七）一标方天然气相当于10度电 二、民用气用气量测算公式 （一）已知市场用量测算（已有市场深度开发） 1、商服用气量测算公式 （1）餐饮用气量测算公式： A、职工食堂用气量测算公式：人数×0.09方/人=日用气量×年用气量天数=年用气量； B、酒店餐饮日均用气量测算公式（住宿）：酒店床位数（人）×入住率×0.09方/人（设计院提供三餐）=日均用气量×年用气量天数=年用气量； C、餐厅日均用气量测算公式（对外营业）：客流量（人次）×0.03方/人（设计院提供一餐）=日均用气量×年用气量天数=年用气量。 （2）洗浴业用气量测算公式： 客流量（人次）×0.09方/人=日均用气量×年用气量天数=年用气量。
2、居民用气量测算公式 居民用气量测算公式：户数×0.4方/户=日用气量×年用气量天数=年用气量。 3、民用气用气量测算公式 民用气用气量=商服用气+居民用气。 （二）未知市场用量测算（新市场开发） 1、数据来源：各地统计局，各年度《统计年鉴》 2、历史人口增长率 （1）历史人口：《统计年鉴》三-五年人口数据 （2）在计算出个年人口环比的情况下，求出三-五年人口环比平均自然增长率 （3）历史城镇人口：《统计年鉴》三-五年人口数据 （4）历史城镇人口环比增长率：由《统计年鉴》三-五年人口数据中，计算出平均人口环比增长率 3、未来若干年人口增长预测 （1）当年人口数量=上一年人口数量×历史人口环比平均自然增长率+上一年人口数量（以此类推） （2）当年城镇人口数量=上一年城镇人口数量×历史城镇人口环比平均自然增长率+上一年城镇人口数量（以此类推） （3）居民户数测算=当年城镇人口数量÷单户均平人口数（《统计年鉴》） 4、民用气预测
气缸耗气量及气管流量计算方法
耗气量计算方法： 1、气缸最大耗气量计算公式： Q max = 0.047D2S(p+0.1)/0.1X1/t 式中：Q max ----- 最大耗气量(L/min) D ----- 缸径(cm) S ----- 气缸行程(cm) t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) p ----- 工作压力(MPa) 2、平均耗气量计算公式一： = tQ max/T 单作用气缸耗气量Q 平均 =2tQ max/T 双作用气缸耗气量Q 平均 式中：Q ----- 平均耗气量(L/min) 平均 t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) Q max ----- 最大耗气量(L/min) T ----- 循环周期(s) 3、平均耗气量计算公式二： 单作用气缸耗气量Q =sXnXq 平均 =2X(sXnXq) 双作用气缸耗气量Q 平均
式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min) q ----- 单位行程耗气量(L/cm)，(可从气动工具书上查出此值) s ----- 行程(cm) n ----- 单位时间气缸工作循环次数(min -1)，(即每分钟循环的次数)。n=60/T 4、当T=2t 时(即气缸一直不停的往复动作),导入平均耗气量计算公式一。得： 单作用气缸最大耗气量Q max =2Q 平均=2X(sXnXq) 双作用气缸最大耗气量Q max = Q 平均=2X(sXnXq) 5、气缸全部耗气量还包括非工作容积(含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%)，所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数1.25至2。一般取2。 在0.5Mpa 压力下气管流量近似计算公式： Q=CV ?1000=18 S ?1000≈55.5S(L/min) 式中：Q ----- 气管流量(L/min) S ----- 气管内径截面积(mm 2) 导入公式得几个常用气管的流量： 内径12.7mm ，0.5Mpa 下，气管流量： A=m in 70005.556.1265.551L S ≈?=? 内径9.5mm ，0.5Mpa 下，气管流量： B=m in 39005.558.705.552L S ≈?=? 内径6.3mm ，0.5Mpa 下，气管流量： C=m in 17005.552.315.553L S ≈?=?
真空系统的抽气方程
真空系统的抽气方程 真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说，可以归纳为下述几个方面： (1)被抽容器内原有的空间大气，若容器的容积为Vm3，抽气初始压强为PoPa，则容器内原有的大气量为VP0Pa·m3； (2)被抽容器内一旦被抽空，暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来，这部分气体来源我们称之为放气，单位时间内的放气流量可以用QfPa·m3／s来示； 实验表明，材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。 真空室内暴露于真空下的构件表面，可能有多种材料。所以总的表面放气流量Qf为式(49)。 (3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量，以QsPa·m3／s表示。渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。气体的这种渗透是有选择性的，例如：氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝；氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。氦分子能透过玻璃。氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。一切气体都能透过有机聚合物，如橡胶、塑料等。但是所有的隋性气体都不能透过金属。除了有选择性之外，渗透气流量Qs还与温度、气体的分压强有关。在材料种类、温度和气体分压强确定时，渗透气流量Qs是个微小的定值。 (4)液体或固体蒸发的气体流量QZPa·m3／s。空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来，这是在低真空范围内常常发生的现象。在高真空条件下，特别是在高温装置中，固体和液体都有一定的饱和蒸气压。当温度一定时，材料的饱和蒸气压是一定的，因而蒸发的气流量也是个常量。 (5)大气通过各种真空密封的连接处，通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量QLPa·m3／s。对于确定的真空装置，漏气流量QL是个常数。漏气流量通常可通过所说的压升率，即单位时间内容器中的压强增长率Px来计算式(28)。 当真空泵启动之后，真空系统即对被抽容器抽气。此时，真空系统对容器的有效抽速若以Se表示，容器中的压力以P表示，则单位时间内系统所排出的气体流量即是SeP。容器中的压强变化率为dP/dt，容器内的气体减少量即是V dP/dt。根据动态平衡，可列出如下方程(29)。 这个方程称为真空系统抽气方程。式中V是被抽容器的容积，由于随着抽气时间t的增长，容器内的压力P降低，所以容器内的压强变化率dP/dt是个负值。因而V dP/dt是个负值，这表示容器内的气体减少量。放气流量Qf，渗透气流量Qs，蒸发的气流量Qz和漏气流量QL都是使容器内气体量增多的气流量。SeP则是真空系统将容器内气体抽出的气流量，所以方程中记为一SeP。 对于一个设计、加工制造良好的真空系统，抽气方程(29)中的放气Qf渗气Qs、漏气QL和蒸气Qz的气流量都是微小的。因此抽气初期(粗真空和低真空阶段)真空系统的气体负荷主要是容器内原有的空间大气。随着容器中压强的降低，原有的大气迅速减少，当抽空至1～10-1Pa时，容器中残存的气体主要是漏放气，而且主要的气体成分是水蒸汽。如果用油封式机械泵抽气，则试验表明，在几十～几Pa时，还将出现泵油大量返流的现象。 2．低真空抽气时间的计算 从大气压开始到0.5Pa范围的抽气，我们统称为低真空抽气阶段。这一阶段的抽气通常用油封式机械真空泵或分子筛吸附泵来完成。一般来说，油封机械泵的特性是在大气压到102Pa 时抽速近似为常数，在102～O.5Pa时抽速变化较大，而对于吸附泵，5A分子筛在室温下由大气压到O.5Pa时对氮气的吸附速率近于常数；在液氮温度下，由大气压到1Pa时，对氮气
气动工具耗气量的计算
Air Consumption Calculation By Gary Townsend “How long can you stay down on a tank of air?” This is the universal question asked of all divers. A more important question for the serious diver would be “Will my tank last for the dive I am planning to make?” The operative word here is planning because without a dive plan the safety of a dive becomes a crapshoot. A s we know, the answer to these questions depends on three factors, divers breathing rate, size of tank and depth of dive. Divers Breathing Rate Breathing Rate, expressed as the quantity of air used per minute. Sounds simple doesn’t it. It is, however several factors need to be considered when coming up with just what your breathing rate is for a particular dive. One of the most important considerations is what your workload is going to be. Are you making a simple no stress casual swim on a tropical reef or is this going to be a deep dive on a shipwreck in the Great Lakes? Are you making a drift dive on the reefs of Cozumel or a wreck in the St. Clare River in Port Huron?
真空概念及真空常用计算公式
真空概念及真空常用计算公式 1、真空的定义 真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态 2、真空度 处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。 3、真空度单位 通常用托（Torr）为单位，近年国际上取用帕（Pa）作为单位。 1托＝1/760大气压＝1毫米汞柱 4、托与帕的转换 1托＝133.322帕或1帕＝7.5×10-3托 5、平均自由程 作无规则热运动的气体粒子，相继两次碰撞所飞越的平均距离，用符号“λ”表示。 6、流量 单位时间流过任意截面的气体量，符号用“Q”表示，单位为帕·升/秒（Pa·L/s）或托·升/秒（Torr·L/s）。 7、流导 表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒（L/s），在稳定状态下，管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。 符号记作“U”。U＝Q/(P2- P1)
8、压力或压强 气体分子作用于容器壁的单位面积上的力，用“P”表示。 9、标准大气压 压强为每平方厘米101325达因的气压，符号：（Atm）。 10、极限真空 真空容器经充分抽气后，稳定在某一真空度，此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气，再经12小时抽真空，最后一个小时每隔10分钟测量一次，取其10次的平均值为极限真空值。 11、抽气速率 在一定的压强和温度下，单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率，简称抽速。即Sp＝Q/（P－P0） 12、热偶真空计 利用热电偶的电势与加热元件的温度有关，元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。 13、电离真空计（又收热阴极电离计） 由筒状收集极，栅网和位于栅网中心的灯丝构成，筒状收集极在栅网外面。热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。 14、复合真空计 由热偶真空计与热阴极电离真空计组成，测量范围从大气~10-5Pa。