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真空脫泡機蒸汽
閱讀：1203 發(fā)布時間：2016-4-26
DZX6025真空脫泡機適用于在真空條件下對物品進行干燥、滅菌,、熱處理，同時本產品也廣泛用于膠水，化妝品,，數碼管，占陣塊,，LED環(huán)氧樹脂,，硅膠的真空抽氣泡處理。
1.所謂蒸汽(又稱可凝性氣體),，是相對于*氣體(或稱非可凝性氣體)而言的,。對于任何一種氣體，都存在有一個臨界溫度,，在臨界溫度以上的氣體,，不能通過等溫壓縮發(fā)生液化，稱為*氣體,；而在臨界溫度以下的氣體,，靠單純增加壓力即能使其液化，便是蒸汽,。
空間中的蒸汽分子返回到液體內去的過程叫做凝結,。蒸汽的凝結率W[kg/(m2·s)]，即單位時間內在單位面積液面上凝結的蒸汽質量,，可借助(20)式計算(23)
式中α為凝結系數,，pv為蒸汽的分壓力。
2.凝結的逆過程,，即液體分子飛到空間變成蒸汽的現象,，叫蒸發(fā)。單位時間通過單位面積液面蒸發(fā)的質量叫蒸發(fā)率Gv[kg/(m2·s)]在汽,、液共存的條件下,，蒸發(fā)和凝結現象同時存在，若蒸發(fā)率大于凝結率,，則宏觀上表現為液體的蒸發(fā),；若蒸發(fā)率小于凝結率，則宏觀上表現為蒸汽的凝結；二者相等時,，則處于飽和狀態(tài),，此時空間蒸汽的壓力稱為對應平衡溫度下的飽和蒸汽壓ps。物質的飽和蒸汽壓隨著溫度的升高而增大,。液體的蒸發(fā)率與對應溫度下的飽和蒸汽壓間的關系為 (24)
此式常用于蒸發(fā)鍍膜中金屬蒸發(fā)量的計算,。
一種蒸汽的實際壓力pv與其對應溫度下的飽和蒸汽壓ps之比，稱為蒸汽當時的飽和度,。作為zui常用的一項指標參數,，常把空氣中水蒸汽的飽和度定義為空氣的相對溫度，相對溫度(%) = pvH20/psH20 × 100％ (25)
例如：工程中定義標準環(huán)境條件為溫度20oC,，相對濕度65%,，大氣壓力101325Pa。已知水蒸汽在20oC時的飽和蒸汽壓為2333Pa(17．5托),，則可計算出標準環(huán)境條件下大氣中水的分壓力為0.65 × 2333 = 1516Pa(11.375托),。
飽和蒸汽壓的存在，是蒸汽有別于理想氣體模型的根本之處,，也是我們要將蒸汽的性質單獨作為一節(jié)討論的原因,。在真空工程中，在蒸汽沒有達到飽和之前,，即飽和度<1時,，我們可以使用前面介紹的理想氣體定律和公式來描述蒸汽的性質；而蒸汽一旦達到飽和,，情況卻大不相同,，如果我們對飽和蒸汽繼續(xù)作等溫壓縮，蒸汽壓力將不再升高而是維持飽和蒸汽壓的值不變,，即不再服從波義耳--馬略特定律,，為多余部分的蒸汽將凝聚為液態(tài)或固態(tài)；反之,，在飽和蒸汽與其凝聚相(液態(tài)或固態(tài))平衡共存的情況下,，對蒸汽作等溫膨脹，蒸汽的壓力也不會降低,，而是其凝聚相不斷蒸發(fā)或升華來補充蒸汽,，直至全部變成蒸汽為止。飽和蒸汽與其凝聚相間的這種等溫相變,，尤其是水蒸汽的存在,，在真空工程中有著不容忽視的影響。
3.從上面的分析可知,；在相聯(lián)通的真空系統(tǒng)中,，如果某一處存在有揮發(fā)性較強的固體或液體,，那么此處就相當于系統(tǒng)中的一個放氣源，使該物質在系統(tǒng)中的分壓力始終為對應溫度下的飽和蒸汽壓,，這常常會限制系統(tǒng)極限真空度的提高,；如果相聯(lián)通的真空系統(tǒng)各部分溫度不同，那么整個系統(tǒng)中蒸汽的分壓力都將與zui低溫度所對應的飽和蒸汽壓相等,，多余的蒸汽物質zui后都將凝聚在具有zui低溫度的表面上,，這正是低溫冷阱可以提高系統(tǒng)真空度的原理。
飽和蒸汽受壓縮時發(fā)生液化這一性質常給變容式真空泵的抽氣帶來困難,，zui突出的就是水蒸汽的抽除問題,。以zui常見的旋片泵為例：一個抽氣周期包括進氣腔膨脹吸氣、隔離和排氣腔壓縮排氣三步驟,。如果吸入的氣體中水蒸汽的比例較大,，在水蒸汽和*氣體被壓縮達到排氣壓力之前，水蒸汽的分壓力已經達到飽和蒸汽壓,，那么繼續(xù)壓縮的過程中，就會有一部分水蒸汽發(fā)生液化而混入泵油中,，無法排出泵外,，并且回到膨脹腔后還會在低壓下重新汽化成蒸汽，增大吸氣側的水蒸汽比例和壓力,，導致泵的抽氣能力和極限真空的下降,。若要保證水蒸汽能夠全部排出泵外而不發(fā)生液化，那么吸入的水蒸汽分壓力pv,、*氣體分壓力pp,、對應泵溫下的水蒸汽飽和蒸汽壓A和泵的排氣壓力Pe間應滿足如下關系：
pv / pv+pp＜ps / pe 或 pv / pp ＜ ps / pe-ps(26)
例如：取泵的排氣壓強pe =1.1×lO5Pa，泵溫70oC時水的飽和蒸汽壓聲,，ps=3.125×104Pa,，則水蒸汽占吸入氣體的比例必須小于ps / pe=28.3％。在抽氣后期,，尤其是空氣濕度較大時,，這一條件很難達到。因為此時被抽容器內的*氣體成份已經很少,，但容器內表面凝結的水蒸汽卻不斷放出,，所占比例就變得很大。解決這一問題的一個傳統(tǒng)方法是加氣鎮(zhèn),，即向壓縮腔內充入*氣體成份以降低水蒸汽所占的比例,，使其在達到飽和前便被排出。
4.水蒸汽的存在也會影響到壓縮式真空計(麥氏計)的使用,。測量讀數時,，如果測量管內經過壓縮的氣體中,，水蒸汽的分壓力尚低于當時飽和蒸汽壓，那么讀數表示的是水蒸汽和*氣體的全壓力,；若水蒸汽已經達到飽和發(fā)生液化,，那么讀數會比*氣體的分壓力高一些，但無法得到準確的數據,。為消除水蒸汽對測量的干擾,，常在麥氏計前安一低溫冷講，這樣測得的就只是*氣體的分壓力,。
液體(或固體)在真空中蒸發(fā)(或升華)變成蒸汽時需要吸收熱量,，稱為汽化熱。物質的汽化熱隨著汽化溫度的升高而略有降低,。比如lmol水,，在50oC汽化，汽化熱為42780J,，而在100oC汽化,，汽化熱為40680J。蔬菜真空保鮮工藝中,，讓蔬菜的一部分水份在真空中蒸發(fā)抽除,，這些水蒸發(fā)時要從蔬菜體內吸取汽化熱，從而使蔬菜在脫水同時降溫,，正是利用了水蒸發(fā)吸熱的原理,；這種現象有時也會給真空操作帶來問題，比如在大型真空裝置中積存一些水,，抽真空后一部分水蒸發(fā)成蒸汽排除,，而這部分水吸收汽化熱使其余的水降溫直至結冰，余下的水就只能以升華的方式緩慢蒸發(fā),，從而延長抽真空的時間,。
1.所謂蒸汽(又稱可凝性氣體),，是相對于*氣體(或稱非可凝性氣體)而言的,。對于任何一種氣體，都存在有一個臨界溫度,，在臨界溫度以上的氣體,，不能通過等溫壓縮發(fā)生液化，稱為*氣體,；而在臨界溫度以下的氣體,，靠單純增加壓力即能使其液化，便是蒸汽,。
空間中的蒸汽分子返回到液體內去的過程叫做凝結,。蒸汽的凝結率W[kg/(m2·s)]，即單位時間內在單位面積液面上凝結的蒸汽質量,，可借助(20)式計算(23)
式中α為凝結系數,，pv為蒸汽的分壓力。
2.凝結的逆過程,，即液體分子飛到空間變成蒸汽的現象,，叫蒸發(fā)。單位時間通過單位面積液面蒸發(fā)的質量叫蒸發(fā)率Gv[kg/(m2·s)]在汽,、液共存的條件下,，蒸發(fā)和凝結現象同時存在，若蒸發(fā)率大于凝結率,，則宏觀上表現為液體的蒸發(fā),；若蒸發(fā)率小于凝結率，則宏觀上表現為蒸汽的凝結；二者相等時,，則處于飽和狀態(tài),，此時空間蒸汽的壓力稱為對應平衡溫度下的飽和蒸汽壓ps。物質的飽和蒸汽壓隨著溫度的升高而增大,。液體的蒸發(fā)率與對應溫度下的飽和蒸汽壓間的關系為 (24)
此式常用于蒸發(fā)鍍膜中金屬蒸發(fā)量的計算,。
一種蒸汽的實際壓力pv與其對應溫度下的飽和蒸汽壓ps之比，稱為蒸汽當時的飽和度,。作為zui常用的一項指標參數,，常把空氣中水蒸汽的飽和度定義為空氣的相對溫度，相對溫度(%) = pvH20/psH20 × 100％ (25)
例如：工程中定義標準環(huán)境條件為溫度20oC,，相對濕度65%,，大氣壓力101325Pa。已知水蒸汽在20oC時的飽和蒸汽壓為2333Pa(17．5托),，則可計算出標準環(huán)境條件下大氣中水的分壓力為0.65 × 2333 = 1516Pa(11.375托),。
飽和蒸汽壓的存在，是蒸汽有別于理想氣體模型的根本之處,，也是我們要將蒸汽的性質單獨作為一節(jié)討論的原因,。在真空工程中，在蒸汽沒有達到飽和之前,，即飽和度<1時,，我們可以使用前面介紹的理想氣體定律和公式來描述蒸汽的性質；而蒸汽一旦達到飽和,，情況卻大不相同,，如果我們對飽和蒸汽繼續(xù)作等溫壓縮，蒸汽壓力將不再升高而是維持飽和蒸汽壓的值不變,，即不再服從波義耳--馬略特定律,，為多余部分的蒸汽將凝聚為液態(tài)或固態(tài)；反之,，在飽和蒸汽與其凝聚相(液態(tài)或固態(tài))平衡共存的情況下,，對蒸汽作等溫膨脹，蒸汽的壓力也不會降低,，而是其凝聚相不斷蒸發(fā)或升華來補充蒸汽,，直至全部變成蒸汽為止。飽和蒸汽與其凝聚相間的這種等溫相變,，尤其是水蒸汽的存在,，在真空工程中有著不容忽視的影響。
3.從上面的分析可知,；在相聯(lián)通的真空系統(tǒng)中,，如果某一處存在有揮發(fā)性較強的固體或液體,，那么此處就相當于系統(tǒng)中的一個放氣源，使該物質在系統(tǒng)中的分壓力始終為對應溫度下的飽和蒸汽壓,，這常常會限制系統(tǒng)極限真空度的提高,；如果相聯(lián)通的真空系統(tǒng)各部分溫度不同，那么整個系統(tǒng)中蒸汽的分壓力都將與zui低溫度所對應的飽和蒸汽壓相等,，多余的蒸汽物質zui后都將凝聚在具有zui低溫度的表面上,，這正是低溫冷阱可以提高系統(tǒng)真空度的原理。
飽和蒸汽受壓縮時發(fā)生液化這一性質常給變容式真空泵的抽氣帶來困難,，zui突出的就是水蒸汽的抽除問題,。以zui常見的旋片泵為例：一個抽氣周期包括進氣腔膨脹吸氣、隔離和排氣腔壓縮排氣三步驟,。如果吸入的氣體中水蒸汽的比例較大,，在水蒸汽和*氣體被壓縮達到排氣壓力之前，水蒸汽的分壓力已經達到飽和蒸汽壓,，那么繼續(xù)壓縮的過程中，就會有一部分水蒸汽發(fā)生液化而混入泵油中,，無法排出泵外,，并且回到膨脹腔后還會在低壓下重新汽化成蒸汽，增大吸氣側的水蒸汽比例和壓力,，導致泵的抽氣能力和極限真空的下降,。若要保證水蒸汽能夠全部排出泵外而不發(fā)生液化，那么吸入的水蒸汽分壓力pv,、*氣體分壓力pp,、對應泵溫下的水蒸汽飽和蒸汽壓A和泵的排氣壓力Pe間應滿足如下關系：
pv / pv+pp＜ps / pe 或 pv / pp ＜ ps / pe-ps(26)
例如：取泵的排氣壓強pe =1.1×lO5Pa，泵溫70oC時水的飽和蒸汽壓聲,，ps=3.125×104Pa,，則水蒸汽占吸入氣體的比例必須小于ps / pe=28.3％。在抽氣后期,，尤其是空氣濕度較大時,，這一條件很難達到。因為此時被抽容器內的*氣體成份已經很少,，但容器內表面凝結的水蒸汽卻不斷放出,，所占比例就變得很大。解決這一問題的一個傳統(tǒng)方法是加氣鎮(zhèn),，即向壓縮腔內充入*氣體成份以降低水蒸汽所占的比例,，使其在達到飽和前便被排出。
4.水蒸汽的存在也會影響到壓縮式真空計(麥氏計)的使用,。測量讀數時,，如果測量管內經過壓縮的氣體中,，水蒸汽的分壓力尚低于當時飽和蒸汽壓，那么讀數表示的是水蒸汽和*氣體的全壓力,；若水蒸汽已經達到飽和發(fā)生液化,，那么讀數會比*氣體的分壓力高一些，但無法得到準確的數據,。為消除水蒸汽對測量的干擾,，常在麥氏計前安一低溫冷講，這樣測得的就只是*氣體的分壓力,。
液體(或固體)在真空中蒸發(fā)(或升華)變成蒸汽時需要吸收熱量,，稱為汽化熱。物質的汽化熱隨著汽化溫度的升高而略有降低,。比如lmol水,，在50oC汽化，汽化熱為42780J,，而在100oC汽化,，汽化熱為40680J。蔬菜真空保鮮工藝中,，讓蔬菜的一部分水份在真空中蒸發(fā)抽除,，這些水蒸發(fā)時要從蔬菜體內吸取汽化熱，從而使蔬菜在脫水同時降溫,，正是利用了水蒸發(fā)吸熱的原理,；這種現象有時也會給真空操作帶來問題，比如在大型真空裝置中積存一些水,，抽真空后一部分水蒸發(fā)成蒸汽排除,，而這部分水吸收汽化熱使其余的水降溫直至結冰，余下的水就只能以升華的方式緩慢蒸發(fā),，從而延長抽真空的時間,。