由道尔顿定律知,泵腔内的绝对压力等于气体分压和饱和水蒸汽压之各(假设泵腔内相对湿度为100%)。水温越高,饱和蒸汽压就越高,相应泵腔内的绝对压力也越高,这样水环泵所能抽到的真空度也就越低。这就是为什么水温高会降低真空度的原因。水环泵的极限真空度基本与相应水温的饱和蒸汽压相等。水在各种温度下的饱和蒸汽压可参照:
水在各种温度下的饱和蒸气压
温度 ℃ |
蒸汽压 mmHg |
温度 ℃ |
蒸汽压 mmHg |
温度 ℃ |
蒸汽压 mmHg |
温度 ℃ |
蒸汽压 mmHg |
温度 ℃ |
蒸汽压 mmHg |
-20 | 0.772 | 5 | 6.54 | 30 | 31.82 | 55 | 118.0 | 80 | 355.1 |
-19 | 0.85 | 6 | 7.01 | 31 | 33.70 | 56 | 123.8 | 81 | 369.7 |
-18 | 0.935 | 7 | 7.51 | 32 | 35.66 | 57 | 129.8 | 82 | 384.9 |
-17 | 1.027 | 8 | 8.05 | 33 | 37.73 | 58 | 136.1 | 83 | 400.6 |
-16 | 1.128 | 9 | 8.61 | 34 | 39.90 | 59 | 142.6 | 84 | 416.8 |
-15 | 1.238 | 10 | 9.21 | 35 | 42.18 | 60 | 149.4 | 85 | 433.6 |
-14 | 1.357 | 11 | 9.84 | 36 | 44.56 | 61 | 156.4 | 86 | 450.9 |
-13 | 1.486 | 12 | 10.52 | 37 | 47.07 | 62 | 163.8 | 87 | 468.7 |
-12 | 1.627 | 13 | 11.23 | 38 | 49.65 | 63 | 171.4 | 88 | 487.1 |
-11 | 1.780 | 14 | 11.99 | 39 | 52.44 | 64 | 179.3 | 89 | 506.1 |
-10 | 1.946 | 15 | 12.79 | 40 | 55.32 | 65 | 187.5 | 90 | 525.8 |
-9 | 2.215 | 16 | 13.63 | 41 | 58.34 | 66 | 196.1 | 91 | 546.1 |
-8 | 2.321 | 17 | 14.53 | 42 | 61.50 | 67 | 205.0 | 92 | 567.0 |
-7 | 2.532 | 18 | 15.48 | 43 | 64.80 | 68 | 214.2 | 93 | 588.6 |
-6 | 2.761 | 19 | 16.48 | 44 | 68.26 | 69 | 223.7 | 94 | 610.9 |
-5 | 3.008 | 20 | 17.54 | 45 | 71.88 | 70 | 233.7 | 95 | 633.9 |
-4 | 3.276 | 21 | 18.65 | 46 | 75.65 | 71 | 243.9 | 96 | 657.6 |
-3 | 3.566 | 22 | 19.83 | 47 | 79.60 | 72 | 254.6 | 97 | 682.1 |
-2 | 3.879 | 23 | 21.07 | 48 | 83.71 | 73 | 265.7 | 98 | 707.3 |
-1 | 4.216 | 24 | 22.38 | 49 | 88.02 | 74 | 277.2 | 99 | 733.2 |
0 | 4.579 | 25 | 23.76 | 50 | 92.51 | 75 | 289.1 | 100 | 760.0 |
1 | 4.930 | 26 | 25.21 | 51 | 97.20 | 76 | 301.4 | ||
2 | 5.290 | 27 | 26.74 | 52 | 102.1 | 77 | 314.1 | ||
3 | 5.690 | 28 | 28.35 | 53 | 107.2 | 78 | 327.3 | ||
4 | 6.10 | 29 | 30.04 | 54 | 112.5 | 79 | 341.0 |
所以,为了提高水环泵的真空度,可以降低水温和改用饱和蒸汽压低的工作液体。例如油的饱和蒸汽压远比水为低,如用来作液环,则油环泵的极限真空度可以达到99.5%(即绝对压力为3~5mmHg)。
水环泵的水温对泵气量的影响也较大,真空度越高时,这种影响也越显著。水温升高,气量下降,定量的变化可由下式计算:
Qt=Q15K
式中:
Qt—水温为t℃时的气量(m3/min)
Q15—水渐为15℃时的气量(m3/min)
P1—水环泵的吸入压力(mmHg)
Pt—水温为t℃时的饱和蒸汽压(mmHg)
P15—水温为15℃时的饱和蒸汽压(mmHg)
例如某一台水环泵,当吸入压力为60mmHg,水温为30℃时的K值为:
K=(60-31.82)÷(60-12.79)=0.597
根据GB7255-94《水环真空泵》的规定,目前国内水环真空泵的气量曲线均为工作液为15℃的水时测得。
杭州非耀真空设备有限公司9年专注真空泵研发制造,可按客户需求定制真空系统解决方案,非耀真空设备具备真空度高、功耗低、运行可靠等性能,并获风罗茨真空机组、水环式真空泵、无油干式真空泵等8项技术专利,深入行业解决应用难题。