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第一章 真空技术的理论基础 1

第一节 真空的测量单位与区域划分 1

第二节 气体的基本性质 2

一、理想气体的状态方程 2

二、麦克斯韦速度分布定律 4

三、气体分子的碰撞次数 5

四、气体分子的平均自由程 5

第三节 低压下的气体流动 6

一、气体沿导管的流动状态 6

二、流导的计算 8

三、流导计算的应用举例 14

第四节 低压下的传热 15

一、热传导 15

二、温度骤增现象 16

三、气体温度不同两表面间的热量传递 17

四、热流逸现象 19

五、蒸发和冷凝 19

第五节 扩散过程 19

一、自扩散现象 19

主要参考文献 25

二、互扩散现象 25

第二章 真空获得设备 27

第一节 真空泵的参量 27

一、极限压强 27

二、抽速 27

三、流量 27

六、最大排气压强 28

第二节 真空泵的分类、选择及型号 28

一、真空泵的分类 28

五、起始压强 28

四、真空生产率 28

二、真空泵的选择 29

第三节 往复式真空泵 33

一、概述 33

二、往复真空泵的结构及工作原理 33

三、往复式真空泵的均压装置 34

四、往复式真空泵的抽速及功率计算 35

五、国产往复式真空泵系列及性能 37

第四节 油封式旋转机械泵 38

一、定片式真空泵 38

二、旋片式真空泵 39

三、滑阀式真空泵 54

一、水环泵的典型结构及工作原理 58

第五节 水环式真空泵 58

二、排气量的计算 59

三、功率和效率 60

四、水环式真空泵型式性能及安装尺寸 61

第六节 喷射式真空泵 62

一、喷射式真空泵的应用及工作原理 62

二、水蒸汽喷射泵的主要操作参数 63

三、水蒸汽喷射泵的设计计算 65

第七节 扩散泵 79

一、扩散泵的结构及工作原理 79

二、扩散泵的主要性能参数 80

三、油扩散泵的特点及性能 83

四、金属油扩散泵结构原理 85

五、金属油扩散泵的设计 86

六、油扩散泵的发展趋向特点 90

第八节 真空抽气机组 90

一、常用真空机组的组成 90

二、真空机组的计算 92

第三章 真空测量与检漏 95

第一节 真空测量 95

一、U形管和压缩式真空计 95

二、热传导真空计 96

三、电离真空计 98

第二节 真空检漏 101

一、真空系统漏气的判定 101

二、真空装置所容许的最大漏率 101

三、检漏方法 102

第四章 真空化工设备 109

第一节 真空蒸馏装置 109

一、概述 109

二、真空蒸馏装置的型式 115

三、分子蒸馏装置 118

一、分类及特点 126

第二节 真空薄膜蒸发器 126

二、降膜式蒸发器的结构与设计 127

三、刮板式薄膜蒸发器的结构与计算 132

第三节 真空过滤 135

一、真空过滤概述 135

二、连续式真空过滤机的结构的特点 136

三、提高过滤机能力的方法 139

四、连续式真空过滤机的选择问题 140

第四节 真空绝热技术 144

一、真空绝热在低温技术中的应用 145

二、高真空绝热 145

三、真空粉末绝热 149

四、高真空多层绝热 151

第五节 真空绝热设备设计 156

一、真空绝热设备的总体设计 156

二、结构材料 157

三、绝热型式的选择 157

四、机械构件 158

第六节 真空绝热典型设备 159

一、液氧、液氮、液氩贮运设备 159

二、液氢、液氨贮运设备 161

一、真空绝热液化气体输送管道 163

第七节 真空绝热液化气体输送管道及阀门 165

二、真空绝热阀门 166

第五章 真空容器设计 167

第一节 概述 167

第二节 筒体壁厚解析法计算 167

一、长圆筒的壁厚计算 167

二、短圆筒的壁厚计算 168

三、临界长度 170

四、最小厚度 170

五、压力试验 171

六、气密性试验 172

七、材料的许用应力 173

八、筒体的加工允许偏差 174

第三节 筒体壁厚图算法设计 175

一、图算法的理论依据 175

二、筒体壁厚图算法 181

第四节 真空容器封头设计 186

一、半球形封头和球壳壁厚计算 186

二、椭圆形封头壁厚设计计算 189

三、碟形封头壁厚设计计算 190

四、无折边球形封头壁厚计算 191

五、锥形封头及锥形筒体的壁厚设计计算 192

六、平板盖 193

第五节 真空圆筒形容器加强圈的设计 198

一、加强圈结构 198

二、加强圈的计算 200

第六节 真空设备常用材料及清洗技术 207

一、对结构材料的基本要求 207

二、金属材料 208

三、非金属材料 210

四、辅助密封材料 216

五、真空材料的清洗技术 219

第一节 不可拆密封 221

一、金属与金属的连接 221

第六章 真空密封 221

二、玻璃对玻璃的封接 229

三、玻璃与金属的封接 230

四、陶瓷与金属的封接 230

第二节 静密封 230

一、垫圈密封机理 230

二、橡胶密封 238

三、金属密封 265

第三节 动密封 279

一、概述 279

二、接触密封 280

三、非接触密封 290

四、软件变形动密封 291

第七章 真空系统元件 293

第一节 真空阀门 293

一、真空阀门的分类、一般结构原理和功用 293

二、真空阀门型号 295

三、真空阀门结构型式举例 296

四、真空阀门使用特点 299

五、真空阀门的设计计算 300

第二节 挡油帽、障板和阱 314

一、挡油帽 314

二、障板 315

三、阱 320

第八章 真空系统设计 328

第一节 概述 328

一、真空系统的定义及分类 328

二、真空系统的工作状态 328

三、对真空系统的基本要求 329

四、真空系统的设计任务 330

第二节 真空系统设计中的主要参数 331

一、真空室内放气量的计算 331

二、真空室的极限真空 334

五、中低真空系统(1×105～0.133Pa)抽气时间的计算 335

三、真空室的工作压强 335

四、真空室抽气口附近的有效抽速 335

第三节 选泵和配泵 339

一、选泵 339

二、配泵 340

三、储气罐和维持泵 343

第四节 化工用真空系统的典型结构 344

一、以油扩散泵为主泵的高真空系统(0.133～1.33×10-5Pa) 344

二、以增压泵为主泵的中真空系统(13.3～0.133Pa) 346

三、多级蒸汽喷射泵组成的中真空系统 346

四、低真空系统 348