Vakuumpumpen

Das Saugvermögen (S) einer Vakuumpumpe im Betriebszustand ist der Volumendurchfluß durch die Ansaugöffnung der Pumpe.

Erforderliches Saugvermögen

Das erforderliche Saugvermögen (S_erf) lässt sich aus dem erforderlichen Massenstrom (ṁ) unter Anwendung der idealen Gasgleichung berechnen. Hierzu müssen die Temperatur (T), die mittlere molare Masse (M̄) sowie der Betriebsdruck (p) am Saugstutzen der Vakuumpumpe bekannt sein.

Evakuierungszeit

Treffen folgende Annahmen zu, kann man die Evakuierung des Systems berechnen:

• Ideales Gas, isothermer Prozess (Temperatur konstant).
• konstantes Systemvolumen V (konstant).
• konstante Leckage durch Luft von außen.
• Saugvermögen S ist druckunabhängig im betrachteten Bereich.

Der minimal theoretisch mögliche Entdruck im System ist Abhängig von der Leckage. Ansonsten wird bei der Berechnung davon ausgegangen, dass die Luft unter Standardbedingungen (1013 mbar, 20°C) die Leckage bildet.

Dann ergibt sich die Zeit bis der Betriebsdruck erreicht wird mit:

Der zeitabhängige Massenstrom durch die Vakuumpumpe berechnet sich aus dem jeweiligen Betriebsdruck:

Daraus ergeben sich der anfängliche Massenstrom bei $t=0$ sowie der Massenstrom bei Erreichen der Evakuierungszeit ($t=t_{\text{evak}}$):

Stoffdaten