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技術(shù)文章

羅茨真空泵系統(tǒng)的選型標(biāo)準(zhǔn)

點(diǎn)擊次數(shù):1696 發(fā)布時間:2023-6-26

羅茨真空泵系統(tǒng)的選型     


羅茨真空泵系統(tǒng)是采用優(yōu)質(zhì)的羅茨真空泵配單級旋片真空泵和油封液環(huán)真空系統(tǒng)將真空系統(tǒng)的真空度提高,抽速提高。是廣泛用于要求大抽速的中真空范圍使用。
  典型應(yīng)用:
  真空冶煉;
  真空包裝;
  檢漏系統(tǒng);
  空調(diào)制冷等行業(yè)真空脫氣,干燥用;
  鍍膜系統(tǒng)上分子泵或擴(kuò)散泵的前級泵  等等……..
 羅茨真空泵(增壓型)必須和前級真空泵(單級旋片真空泵,油封液環(huán)真空系統(tǒng),等干式粗低真空泵串聯(lián)使用如:雙級或多級爪型泵,或直排大氣的預(yù)冷型羅茨泵等)
羅茨真空系統(tǒng)將獲得比前級泵更髙的抽速和更低的極限壓力。
正確的前級泵的選擇取決于不同的應(yīng)用,主要的因素有以下幾個:
1.    所需的抽速和和極限壓力
2.    被抽氣體的性質(zhì)(是否可凝性,易燃易爆,腐蝕性等)
3.    真空系統(tǒng)的清潔度
羅茨真空泵和前級真空泵抽氣速率的配比(SROOTS/SBACK)很大程度上由以下二點(diǎn)決定:
1)    真空系統(tǒng)的效率
2)    羅茨泵進(jìn)排氣口的壓力差限制
 羅茨泵有二個對稱的轉(zhuǎn)子,在泵腔內(nèi)相向同步轉(zhuǎn)動。
 轉(zhuǎn)速髙,容積效率髙,所以相同流量的真空泵羅茨真空泵體積小,重量輕,流量一般在250-13000m3/h。
 轉(zhuǎn)子和泵腔之間及轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子之間的間隙是比較小的,(通常在0,15- 1mm)然后相對來說可以獲得較低的壓力(中真空范圍)。
  重要的是,在氣體抽送的腔體中沒有潤滑油,所以廣泛應(yīng)用在化工真空干燥蒸餾,半導(dǎo)體電子行業(yè)等工藝特殊氣體的抽送中。
 羅茨泵的理論抽速等于:
  STH=4×n×V
  n :轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速
  V :和進(jìn)氣口隔絕時的腔體體積
  羅茨泵的理論氣體流量等于:
  Q PV,th=Sth Pin
  由于羅茨泵的間隙,將產(chǎn)生內(nèi)泄漏,所以將減少被抽的氣體量
  qpv,eff=qpv,th-qpv,int,leak
  qpv,int,leak=Cgap(Pout-Pin)+Sb×Pout
  Cgap:內(nèi)部間隙的流導(dǎo)
羅茨泵的一個重要的技術(shù)參數(shù)是:K0(零流量壓縮比)
它是指羅茨泵在進(jìn)氣口封閉狀態(tài)下(零流量狀態(tài)下)泵的排氣壓力和和泵的進(jìn)氣壓力的比值。
K0=(pout/pin)0K0取決于轉(zhuǎn)子的形狀及內(nèi)部的間隙。還取決于被抽氣體種類。
 封閉羅茨泵的進(jìn)氣口,允許羅茨泵及前級泵的進(jìn)口放入一定量可調(diào)的氣體,將得出不同排氣壓力狀態(tài)下所對應(yīng)的不同K0值。
 羅茨泵在不同的排氣壓力下有不同的泄漏量,具有不同的零流量壓縮比。可以得出羅茨真空泵的效率:K0/(K0+Sratio-1)S ratio:為羅茨泵與前級泵的抽速配比由此可知當(dāng)S ratio=1時,羅茨泵效率等于1S ratio越大,效率越低當(dāng)K0大于20,配比小于10時,羅茨泵的效率可超過70%,一般來說,這是可以接受的效率的低限。
羅茨真空系統(tǒng)的極限壓力一般可比前級泵的壓力下降到除以壓縮比的數(shù)值。
實(shí)際上得到的極限壓力還要乘上3-5這個數(shù)值。
如采用單級旋片真空泵作為前級泵,真空系統(tǒng)的極限壓力理論上低可達(dá):50pa/35=1.4pa實(shí)際上一般可達(dá)到的極限壓力是5pa采用水封液環(huán)泵作為前級泵,真空系統(tǒng)的極限壓力理論上低可達(dá):
3300pa/15=220pa實(shí)際上一般可達(dá)到的極限壓力是660pa為了防止羅茨泵的壓力差過大后,造成羅茨泵過熱和過載,沒有安裝溢流閥等裝置的羅茨泵必須在前級泵達(dá)到一定壓力后再啟動,該壓力可以按下式計(jì)算:
  P switch on =最大壓力差/(效率× 抽速配比-1)
 羅茨泵排氣溫度的計(jì)算:Tout=T in (Pout/pin)1/6
 總結(jié):
1)    一般來說羅茨真空泵在排氣壓力為10-2000 pa時具有大于20的零流量壓縮比,所以從提高真空度的意義上來說,羅茨真空泵選用極限壓力在10-2000pa的單級油封旋片真空泵,和油封液環(huán)真空系統(tǒng)是有效的,可以將系統(tǒng)的真空提高一個數(shù)量級以上。
2)    較高真空度的前級泵如雙級選片真空泵可以選擇較大的配比,最高應(yīng)在10左右,較低真空度的前級泵如水封液環(huán)真空泵一般選擇較低的配比,甚至僅為了提高真空度和防止氣蝕等因素可以選擇配比為1的羅茨真空泵。
3)    三級以上羅茨真空系統(tǒng)真空度可以達(dá)到0.01pa的極限壓力
4)    為了避免羅茨泵過載,或過熱,應(yīng)讓前級泵先運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到起動壓力后,羅茨泵再運(yùn)行。或者羅茨泵必須要有溢流閥或磁力液力等防止過載裝置。對于有這些過載裝置的羅茨泵為了降低噪聲等也應(yīng)該讓羅茨泵稍微滯后一段時間再運(yùn)行。


 


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