真空泵抽氣量的一種計(jì)算方法

1、真空泵 抽氣量的一種計(jì)算方法河 北農(nóng)業(yè) 大學(xué)水 利系 王 濤一 前弓 卜份二氣《水泵 技術(shù) 》推薦公式 簡(jiǎn)稱(chēng)水專(zhuān)法采用真 空 泵對(duì) 水泵 和 虹 吸管抽氣充水, 目前常見(jiàn) 的有三種抽氣量 計(jì)算方法 這 三種計(jì)算公 式, 從物理 概 念來(lái)看, 都 與實(shí) 際情況 不 甚相 符 當(dāng) 吸水高度在 米水柱 以 內(nèi)時(shí), 誤差 不甚 明顯 若 吸水高度超 過(guò) 米, 誤差 明顯 增 大, 本文 系根據(jù)玻義 耳 — 馬略特定律推導(dǎo) 出一 種積 分計(jì)算法

2、其物理 概念明確, 并符合實(shí)際抽氣過(guò)程。五蘆,一 『互翌 一硬 二 一 “ 一 “—泵 殼最 高 點(diǎn)距 泵 軸中心 線 的距 離一 — 取 “其他 符號(hào) 同前。抽氣過(guò) 程 中 的平均真 空 高度 為。 吸, 、、, 二、, 一竺竺 傀 里一米水柱 、, · , , 一,米二 時(shí) 已 有會(huì) 式 的分析根 據(jù)有 關(guān) 資料, 現(xiàn) 將采用真空泵 抽氣時(shí), 計(jì)算抽氣量 的三種方法, 分析如下一 土爾克公 式氣 獷 獷 。。一 吸式中 氣

3、 —真 空泵 抽氣量 米 分廠 —需 要 抽真 空 的全 部管道 內(nèi)空氣 容 積米, 算至 出水管 的閘門(mén)處而 閘 門(mén) 又 靠近水 泵獷 —水泵泵殼 內(nèi)空氣 容積 米。 —與地形 高程有 關(guān)的大氣壓 力 的水 柱高度, 一般取 米,吸一一水泵 吸 水幾何 高度, 取 水泵 軸 線 與水池最低水 面 之間 的垂直距 離 米,一造成額定真 空所需 的時(shí)間, 對(duì) 消防用水泵, 至 多取為 分鐘, 對(duì) 其它用 途 的水泵取為分鐘,一考慮到空氣通

4、 過(guò)縫隙和 填料 函 的漏損備用系數(shù), 取為。該公 式是按管 和 泵殼 內(nèi)的空氣 一 次 膨 脹 推 算的。 沒(méi)有考慮水泵 抽氣充水過(guò) 程 中, 氣體 隨 壓力減小而逐漸膨脹, 和 吸水管水 面 逐 漸上 升而管道和 泵殼 內(nèi)空氣體積會(huì)逐漸減少, 以及 管 道安裝 的形 式對(duì)抽氣過(guò)程 的影響等 因素。 因而本 計(jì)算公 式所得抽氣量 偏大。根據(jù) 氣 和, , 在真空泵樣本 中選 用合適型號(hào)的真空 系。該 公 式 是對(duì) 密 閉容器抽真空 的

5、條件下 推導(dǎo) 出來(lái)的 這 劉 于 自積 燈溝、 電子 管、 真 空 焊接爐等密閉容 器進(jìn) 行 抽真 空 計(jì) 算, 結(jié)果 是 正 確 的。 因?yàn)?它只考慮到 由于 壓力下 降后, 將氣體體積 膨脹的部分抽 出即能滿(mǎn) 足 要 求。 但若 將它 引到水泵 啟動(dòng)前抽真 空和虹 吸管抽真空, 由于 沒(méi) 有 考 慮 抽氣過(guò)程 中管道不斷充 水時(shí)所 引起氣體 休積 的逐 漸減小, 因而 計(jì)算 出的結(jié) 果 誤 差 很 大。如果 考慮到 水泵 沖水 時(shí),

6、 水在 抽真空 的過(guò)程 中逐 漸 升, 最 后充滿(mǎn) 吸水管 和泵殼 的情 況, 則該公式 可改 寫(xiě)為吸 。—下 丁 , 一 二于 , 奮八吸一 月 。九積 分后 得 獷 萬(wàn)。吸 十· 獷。。一 吸 一,式中 廠 。 獷 獷該 公 式 是在 整個(gè) 氣體體 積 膨脹過(guò)程 中推求 的,與水 泵 充水 時(shí)氣休 體積逐 漸減 小 的情 況 不 相 符合可是 此 公式 比 式 計(jì)算結(jié)果 接近 實(shí)際。三 《給排水設(shè) 計(jì)手 冊(cè) 》推 薦的公式

7、氣 獷 獷式 中符號(hào) 同前,, 一 萬(wàn) , , 。 , 一 黛一 丫獷」只 有傾 斜吸水 管 的水 泵 裝 雙, 如 圖 所示假定 吸 水管斷 面 面積為 注 項(xiàng)斜吸水 管沿 水平截面面 積為,。 則 需要 抽真 空 的 沐積為廠。一 應(yīng) ,水 平段設(shè)水平段 管體積 為 廠, 則‘ 獷 一‘ 一 工,廠 碟、式 中 一吸水管 與水平 線 的夾 角。如 管 中水 位 由 上 升 到 時(shí), 則 需 抽 出 的氣體體積為十、 了‘ ”’ ’

8、·‘ ” “ ”·“獷 一。 臂 省· 。一。一, “ , “一 ‘,成 乞一 蓋〔” “一 ” 場(chǎng)整不義‘夕 蘭 恤龜 塑 鄉(xiāng)〔 萬(wàn)。一、真 空泵在整個(gè) 抽氣過(guò)程 中所 抽的氣體體積為。一 ” 過(guò) , 。 、 , 人 一 卜戶(hù)幾。 , 上 。一 。一 廠 ‘ · , 存鍬干萬(wàn) 十 獷獷 了〔泥 一 ” , ‘ ” 二 “〕刀。一。 一 , 旦立。了,一 一旦、 、女 汀。體積 系數(shù) 與豎直 管相

9、 同、 刀了 一 月 寧 氣 十 夕 石‘、 、 , , 幾 衛(wèi) , 、 , 了、 龜 , 了 產(chǎn)丫 一 尸‘ 力 工 ︸既有 豎直段 又 有水平 段 的吸 水管 裝置, 如圖 矯示者 對(duì) 此種布置, 可分豎 直段和水平段兩部分進(jìn)行討論。一 , , 。。。架十 。一卜丁 了 【‘一 。,‘ 。 一”】 〔。一 ,上述積分較為復(fù)雜。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算, 現(xiàn)假定月,忍, 一 萬(wàn) 沙獷 名 幾二石 下廠則 只一 。 、蕊殺刀八令 二’ 用有限差法

10、 令 時(shí)八刀 求兀 值, 計(jì)算的 值列入表 中。從表 可 以 看 出, 用’ 代替 的誤差 是 很小 的。仿此, 將計(jì)算 的公式也簡(jiǎn)化一 下, 令兀, 下廠 二二井二二廠一 十 月 。一。 勺勺月月。圖 豎直和水平的吸水管裝里豎 直段設(shè) 豎直管段體積為 獷 ’, 仿前可 得。, 二 , 才 , 。 , , , , 、廠 「” 月 月二 一 石竺笠二 昌 。 ‘ 一’ 一‘ ” ”, 刀。一’ , 其 計(jì)算結(jié)果列入表 中這樣就得 出簡(jiǎn)化后