GB/T33633-2017
真空技术容积真空泵水蒸气容限的测量
Vacuumtechnology—Positive-displacementvacuumpump—Measurementofwatervapourtolerance
- 中国标准分类号（CCS）J78
- 国际标准分类号（ICS）23.160
- 实施日期2017-12-01
- 文件格式PDF
- 文本页数12页
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真空技术容积真空泵水蒸气容限的测量
国家标准 GB/T33633一2017 真空技术容积真空泵 水蒸气容限的测量 Vaeuummtechnology一Pusitivedisplaeement vacuumpump MeasurementofwaterVapourtoleranee 2017-05-12发布 2017-12-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/33633一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由机械工业联合会提出
本标准由全国真空技术标准化技术委员会(SAC/TC18)归口
本标准起草单位:浙江真空设备集团有限公司,浙江飞越机电有限公司、合肥智海光电技术有限公 司淄博真空设备厂有限公司、东莞劲胜精密组件股份有限公司、山东伯仲真空设备股份有限公司、台州 环球真空设备制造有限公司、淄博市机电泵类产品质量检验研究院、沈阳真空技术研究所
本标准主要起草人;王西龙、罗根松、许祷、钟云会、蒋友荣,刘磊张晨光、胡眉、徐法俭、王长明、 张维、郭金光、赵伟胜,赵计春、姜云峰、马堪岩、王玲玲
GB/33633一2017 真空技术容积真空泵 水蒸气容限的测量 范围 本标准规定了容积真空泵水蒸气容限的一种气体转换测量方法
本标准适用于直排大气,并且基础压力低于100Pa的泵
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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GB/T3163真空技术术语 术语和定义 GB/T3163界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 气镇gasballast 将适量的非可凝性气体(镇气)引人到泵的压缩腔内,以避免或减少被抽气体在压缩过程中产生冷 凝液的一种方法
3.2 气镇量olumelowrateofbalastgas B 单位时间内引人泵压缩腔内的镇气体积
注，单位为L/s 3.3 水蒸气容限watervapourtolerance 标准环境条件(温度293K,大气压101325Pa,相对湿度65%)下,连续运转时系内不发生冷凝,所 能抽除水蒸气的最高人口压力
注:单位为Pa
3,4 饱和蒸气压saturationvapourpressure 某一温度下,液相和气相处于平衡状态时的压力
注:单位为Pa
3.5 saturation 水蒸气饱和温度 watervapour temperature 对应于水蒸气饱和压力时的温度 注单位为K
GB/T33633一2017 3.6 水蒸气抽除量watervapourpup-outeapaeity 标准环境条件温度293K,大气压101325Pa,相对湿度65%)下,连续运转时泵内不发生冷凝,单 位时间内所能抽除的水的最大质量
注;单位为g/h
装置 4.1测量装置 4.1.1水蒸气容限的测量装置如图1所示
说明 测试罩 流量计(测量气镇量B); 试验泵 进气阀 湿度计(测量相对湿度p); -真空计(测量人口压力户); 温度计(测量排气温度T); 压力表(测量排气压力); 气压表(测量大气压力. 图1水蒸气容限的测量装置
GB/33633一2017 4.1.2测量排气温度和压力的测量管如图2所示
.5D 说明: -排气温度
测量点; 压力计; D 排气管内径; 4s0.5D 图2测量排气温度和压力的测量管 4.2温度计 温度计误差应不超过士0.5K
排气温度的测量是在按图2所示弯管中进行的
弯管口径应等于泵排气口径,但不小于201 mm 温度传感器安装在测量值不受热传导明显影响的位置
4.3真空计 真空计误差应不超过被测压力的士5%
44压力计 压力计误差应不超过被测压力的士5%
4.5流量计 测量气镇量,应使用具有士1%精确度的气体流量计
GB/T33633一2017 5 水蒸气容限的测量 5.1总则 用水蒸气直接测量是很复杂的,有可能会在泵内引起不为人们所注意的凝结
采用干燥空气进行 测量，经过修正就可换算到抽水蒸气的状态
5.2水蒸气容限的公式 B、.土.)-(a)
S ap0一声 式中 水蒸气容限,单位为帕(Pa): p B 气镇量,单位为升每秒(L/s); 大气中的空气分压,单位为升每秒(Pm p 气镇时泵的体积流率,单位为升每秒(L/s) 不同人口压力下的饱和蒸气压,单位为帕(Pa); 大气中的水然气分压.单位为帕(P7 p 大气压,单位为帕(Pa),，=力,十n; 0 压升系数,由排气阀结构而定，一般取1.1
5.3测量程序 泵在关闭进气阀和全开气镇阀的情况下,运转足够长的时间,直至15min内泵排气口规定的测量 点测得的温升小于0.5K,然后测量气镇状态下零流量时的排气温度T和气镇量B,并在接下来的测 量过程中B保持不变
此后,干燥空气从泵进气口进人,用进气阀调节第一个人口压力,测量泵的体积 流率和排出气体稳定的排气温度T
这一步骤最少要取4个不同的人口压力重复进行,其中至少要有 一个人口压力高于所期望的水蒸气容限
最后测量下列值: 环境温度T1,应在规定的范围(293K士1K)内; aa b) 大气压力p 以%表示的环境大气相对湿度
c 测量只允许在大气压力<107kPa的情况下进行,排气压力户与大气压力之间的压差应小于 1kPa
5.4测量评估 5.4.1修正后的排气温度入口压力(Tap)曲线 在泵内压缩的过程中,没有发生与环境间的热交换
这意味着,压缩过程是隔热的,因为空气和水 蒸气有着不同的绝热指数校,就会有不同的压缩能量
泵的温升与压缩能量消耗成正比,因此测得的排 气温度T需用比值w/w修正
压缩能量的公式为: w= (2 5x[贸 死 式中 w
-压缩能量,单位为焦(J; 绝热指数,空气K=1.4,水燕气k=1.3333
GB/33633一2017 p-人口压力,单位为帕(Pa); V，-工作容积,单位为立方米(m'). 排气温度T,的修正系数为 w W 3 cr w 式中: 排气温度丁的修正系数,见表1; W
W 水蒸气的绝热压缩能量,单位为焦(J); W -空气的绝热压缩能量,单位为焦(J. 表1排气温度修正系数W w
ap/ 220 0.888 1o 0.9039 55 0.9194 22 0.9393 1 0,.9538 排气温度的修正公式为 K Ta=w.(T,一T十T 式中: 修正后的排气温度,单位为开(K); T2 泵的排气温度,单位为开(K) T 气镇时,架零流量时的排气温度,单位为开(K T0 20 将测得的大气压力相对瀑度以及空气的绝热指数儿=1.4.,水蒸气的绝热指数尺=1.3333代 人式(2)和式(3),计算得出不同人口压力下的排气温度T;的修正系数w
将测得的泵的排气温度 T和泵零流量时的排气温度T以及修正系数w.代人式(4),计算得出所有人口压力户下的修正后的 排气温度Taa,并在图3所示的图表里画出Taap曲线
5.4.2排气饱和温度~入口压力(Tap)曲线 人口压力下的饱和蒸气压为 ap0 5 ，=ap S、B十p十 式中 大气中的水蒸气分压,p
=仰p',力,'是环境温度T,下水的饱和蒸气压,单位为帕(Pa) p
大气中的空气分压,;=一.,单位为帕(Pa)
pB 将测得的ps、,且和p代人式(G)计算出所有人口压力户下的p. 排气饱和温度为 T -T= R/L)ln(./pro 式中: T一 -排气他和温度,单位为开(K) 泵温,排气阀处附近的温度,单位为开(K). Ta
GB/T33633一2017 R -通用气体常数,其值为8.31441J/mol
K) 水的气化热; -泵温下水的饱和蒸气压,单位为帕(Pa). To 将计算所得的一系列下的户,和测得的泵温T,由附录A中表A.1查得的水的饱和蒸气压力rn0、 由附录B中表B.1查得的水的气化热L以及通用气体常数R代人式(6),计算出所有人口压力下的 排气饱和温度T.,并在图3的图表里画出T;一曲线
5.4.3水蒸气容限 将修正后的排气温度~人口压力(Ta一)曲线与排气饱和温度~人口压力(T,1)曲线，画在 一个纵坐标为温度、横坐标(对数坐标)为压力的图表里,如图3所示
T一户曲线与T一线交点 的横坐标就是水蒸气容限p
360 350 340 330 320 10 10 p/P 说明 排气温度一人口压力(T;一)曲线 修正后的排气温度一人口压力(Ta一p)曲线; 排气饱和温度人口压力(T，一1)曲线; 排气温度,单位为K; 人口压力,单位为a 水蒸气容限,单位为Pa
图3对应于入口压力的排气温度和水蒸气饱和温度 5.44水蒸气抽除量的计算 水蒸气抽除量的计算参见附录C
GB/33633一2017 附 录 A 资料性附录 水的饱和蒸气压 表A.1水的饱和蒸气压 单位为帕 270 610,.8 656.6 705.5 757.5 812.9 871.9 934.7 280 1000.1 1070.2 1140.7 1227 1312 1402 1497 l598 1704 1817 290 1937 2063 2196 2337 2486 2643 2809 2983 3167 3361 3565 378o 4243 4493 4755 5 031 5220 5624 5942 300 4006 31o 6276 6626 6993 7378 778o 8202 8642 9103 9586 10090 320 10620 11170 11740 12340 12970 13620 14300 5010 15750 16520 330 17320 18150 19020 19920 20860 21840 22850 23910 25010 26150 35430 40190 340 27330 28560 29840 31160 32530 33960 36960 38550 350 4l890 3650 45470 47360
GB/T33633一2017 附 录 B 资料性附录) 水的气化热 表B.1水的气化热 单位为焦每摩尔 320 43048 43005 42962 42919 42875 42831 42788 42744 42700 42656 330 42612 2569 42525 42481 42437 42393 42349 42305 42261 42216 340 42084 41994 41949 41903 41858 41812 41767 42172 42128 42040 35o 41721 41675 41630 41584 41538 41492 41446 4140o 41354 41308 36o 41262 41217 41171 41125 4l078 41031 40984 40937 40890 40844 370 40797 40750 40703 40656
GB/33633一2017 录 附 C 资料性附录 水蒸气抽除量的计算 水蒸气抽除量的计算公式 c
=7.8S C.1 式中: 水蒸气抽除量,单位为克每小时(g/h). C S 在人口压力户
下,气镇时的体积流率,单位为升每秒(L/s) 水蒸气容限,单位为帕(Pa); p
T 在泵人口被抽水蒸气的温度,单位为开(K)
一般情况下设T=293K
真空技术容积真空泵水蒸气容限的测量GB/T33633-2017
随着科技的不断发展，真空技术在现代工业中扮演着越来越重要的角色。在使用容积真空泵的过程中，我们需要对水蒸气容限进行测量。GB/T33633-2017正是针对这一问题制定的国家标准。
首先，我们需要明确什么是容积真空泵水蒸气容限。简单来说，它指的是在特定条件下，一个容积为一升的容积真空泵内充满空气后引入一定量的水蒸气，使内压达到1.33×10^3Pa的水蒸气分压值。该值就是这个容积真空泵的水蒸气容限。
那么如何根据GB/T33633-2017来进行测量呢？以下是具体步骤：
1.首先，将容积真空泵内压力降至10^-1Pa以下，然后将泵油加热至80℃，并连续抽真空8小时以上，使泵内彻底脱气。
2.取一个已知质量的干燥的大理石粉末样品，在50℃下恒温24小时，将其称为m0(g)。
3.将样品放入长颈瓶中，在其中加入三滴水，并在室温下用不含甲苯的无水环己烷进行提取。提取结束后，用纸巾擦拭干净长颈瓶口，以免漏气。
4.向长颈瓶中注入一定量的水蒸气，注意不能超过标准规定的数量。然后立即将长颈瓶与容积真空泵连接起来，并迅速打开阀门，让水蒸气进入到容积真空泵中。
5.当容积真空泵内压力上升到水蒸气分压值时，关闭阀门，并立即记录下此时的时间t(s)。
6.将容积真空泵与高真空计连接起来，测定在水蒸气分压下容积真空泵的抽气速率V(L/s)，记录此时的时间为t1(s)。
7.使用以下公式计算容积真空泵的水蒸气容限值：
λ=(m0/V)×(1/av)=(m0/tV)×(t1-t)/(av)
其中，m0为样品质量(g)，V为容积真空泵体积(L)，t为记录的时间差(s)，tV为容积真空泵的均压抽气时间(s)，av为标准大气压下的空气密度(kg/m^3)。λ即为容积真空泵的水蒸气容限值。
通过以上步骤，我们可以根据GB/T33633-2017标准准确地测量容积真空泵的水蒸气容限值。这对于保证真空系统的正常运行至关重要。
总体来说，GB/T33633-2017对容积真空泵水蒸气容限的测量提供了详细且准确的方法。在实际应用中，我们需要按照该标准的要求进行操作，并注意相关安全事项，以保证测量结果的准确性和可靠性。
