根據(jù)系統(tǒng)抽真空要求，完成管路設(shè)計(jì)選型與抽空能力計(jì)算。針對混和型介質(zhì)及系統(tǒng)防火防爆的特點(diǎn)，優(yōu)先選用干式真空泵。通過搭建真空管路系統(tǒng)，針對不同抽速真空泵、不同管路長度、不同抽空容器、不同混和介質(zhì)開展多組試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果分析表明，干式真空泵能夠滿足抽空要求;管路中最小管徑的管路長度對抽真空時(shí)間有較大影響;在本次試驗(yàn)條件下，環(huán)境溫度變化對抽空時(shí)間有一定影響。

　　某型號運(yùn)載火箭關(guān)鍵設(shè)備工作前其容腔需滿足≤2.7×103 Pa(絕壓，下同)真空環(huán)境，需配備抽真空設(shè)備完成上述工作。抽空要求如下：設(shè)備容腔約2.0 m3，容腔內(nèi)殘留一定煤油等易揮發(fā)介質(zhì)，連接管路按系統(tǒng)要求為兩段不同管徑管路串聯(lián)，總長約100 m，在10 min 內(nèi)應(yīng)將容腔抽至2.7×103 Pa 以下。

　　綜上所述，該真空要求屬于低真空范疇，通常采用機(jī)械真空泵即可抽取。但需要考慮油氣混和狀態(tài)及防火防爆要求。

　　由于設(shè)備對真空度、抽空時(shí)間及可靠性要求較高，若在指定時(shí)間內(nèi)無法達(dá)到相應(yīng)真空值必然影響該設(shè)備正常工作，乃至火箭的按時(shí)發(fā)射。機(jī)械真空泵選型、管路管徑選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際情況是否相符，抽真空介質(zhì)中混有煤油及其他易揮發(fā)介質(zhì)，其在過飽和態(tài)的汽化對抽真空速率影響等因素將直接決定抽真空指標(biāo)是否符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，因此有必要開展相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

設(shè)計(jì)選型與計(jì)算

　　為確保管路系統(tǒng)流導(dǎo)不致成為抽空時(shí)間的瓶頸，同時(shí)兼顧管路系統(tǒng)與設(shè)備和機(jī)械真空泵的接口關(guān)系，管徑選擇DN25 與DN50 進(jìn)行串聯(lián)，總長度分別為30 m 和70 m，經(jīng)試算選取機(jī)械真空泵理論抽速為70 L/s，極限真空50 Pa。當(dāng)抽空容腔內(nèi)真空度處于大氣壓附近時(shí)，抽空速率較快;伴隨著真空度逐步降低，抽空速率將逐漸變緩，抽真空過程取壓力范圍2.7×103 Pa~1×105 Pa計(jì)算。

　　在低真空區(qū)域，機(jī)械真空泵抽空氣體流態(tài)實(shí)際屬于粘滯流，抽空時(shí)間計(jì)算公式如下[1~3]：

　　根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果及分析，可以得出以下結(jié)論：

　　(1)抽真空管路系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)取值合理，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果一致性較好;

　　(2)在同等條件下，抽真空管路中最小管徑(DN25) 的管路長度對抽真空時(shí)間有較大影響，在滿足要求的前提下，應(yīng)盡量增大抽空管徑并縮短管路長度。

　　(3)干式真空泵可應(yīng)用于本系統(tǒng)油氣混和介質(zhì)及防爆狀態(tài)，能夠滿足抽空指標(biāo)要求。

　　(4) 在本次試驗(yàn)條件下， 對于2700 Pa～100000 Pa 絕對壓力范圍，抽空時(shí)間基本與抽空容積成正比;環(huán)境溫度變化對抽空時(shí)間有一定影響。

參考文獻(xiàn)
　　[1] 達(dá)道安．真空設(shè)計(jì)手冊[M] ．北京：國防工業(yè)出版社，2004.
　　[2] 王曉東，巴德純，張世偉，等．真空技術(shù)[M] ．北京：冶金工業(yè)出版社，2006.
　　[3] 徐成海，張世偉，謝元華，等．真空低溫技術(shù)與設(shè)備[M] ．北京：冶金工業(yè)出版社，2007.
　　[4] 王西龍，羅根松，朱賽賽，等．羅茨真空泵試驗(yàn)方法的研究[J] .真空，2011（2）：67- 72.
　　[5] 徐成海，劉春姐，張世偉，等．無油機(jī)械真空泵及其應(yīng)用[J]．真空電子技術(shù)，2004（4）：63- 67.
　　[6] 楊乃恒．干式真空泵的原理、特征及應(yīng)用[J]. 真空，2000,（3）：1- 9.