信息摘要:
組成羅茨泵真空機(jī)組,羅茨泵與前級(jí)泵的抽速比的選擇是很重要的。因?yàn)榱_菠泵的壓縮比很有限。這一壓縮比決定著前級(jí)泵的容越,因壓縮比是兩者抽速的反比。一般壓縮比在2~10內(nèi)選取。另外應(yīng)當(dāng)考慮對(duì)預(yù)抽時(shí)問的要求。真空設(shè)備是作為輔助設(shè)備應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中的.如果正常工作時(shí)間遠(yuǎn)比預(yù)抽時(shí)間,可選較小的前級(jí)泵(壓縮比可大些),若真空窒較大.而且要求很快預(yù)抽,就用較大的前級(jí)泵。有時(shí)為了更好地發(fā)揮設(shè)備的效率,機(jī)組前裝有一臺(tái)較大的預(yù)抽泵,在正常工作后停掉它,而用較小的前級(jí)泵維持,這樣做是為了節(jié)約功率。
1、羅茨泵的前級(jí)泵
組成羅茨泵真空機(jī)組,羅茨泵與前級(jí)泵的抽速比的選擇是很重要的。因?yàn)榱_菠泵的壓縮比很有限。這一壓縮比決定著前級(jí)泵的容越,因壓縮比是兩者抽速的反比。一般壓縮比在2~10內(nèi)選取。另外應(yīng)當(dāng)考慮對(duì)預(yù)抽時(shí)問的要求。真空設(shè)備是作為輔助設(shè)備應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中的.如果正常工作時(shí)間遠(yuǎn)比預(yù)抽時(shí)間,可選較小的前級(jí)泵(壓縮比可大些),若真空窒較大.而且要求很快預(yù)抽,就用較大的前級(jí)泵。有時(shí)為了更好地發(fā)揮設(shè)備的效率,機(jī)組前裝有一臺(tái)較大的預(yù)抽泵,在正常工作后停掉它,而用較小的前級(jí)泵維持,這樣做是為了節(jié)約功率。
對(duì)羅茨真空泵機(jī)組的極限壓力的要求,也是選擇前級(jí)泵必須考慮的,對(duì)極限真空度要求較高(達(dá)1×10-3Pa~1×10-2Pa壓力)一般選用雙級(jí)旋片式油封機(jī)械泵或雙級(jí)滑閻機(jī)械泵作為前級(jí)泵。極限真空度要求在(1×10-2Pa~1×10-1Pa)之間可選用單級(jí)油封機(jī)械泵作為前級(jí)泵,極限真空度要求在133~1333pa之間可選用往復(fù)式真空泵或液環(huán)式真空泵作為前級(jí)泵。
當(dāng)選用往復(fù)式或液環(huán)式粗真空泵作為羅茨真空泵的前級(jí)泵時(shí),前級(jí)泵的抽速一般為羅茨真空泵的1/2-1/4,不能太大,否則將使壓縮比過大,造成羅茨真空泵的排氣溫度高而不能正常工作。選用前級(jí)泵時(shí)還必須考慮被抽氣體中是否有腐蝕性介質(zhì),是否含有可凝性氣體,是大量的還是微量的。如果含有腐蝕性氣體.就不能選用油封機(jī)械泵,油封機(jī)械泵還不適宜抽除含有大量可凝性蒸汽的氣體,否則將會(huì)使密封液很快乳化,抽除含有微量可凝性蒸汽的氣體時(shí),也必須采用帶有氣鎮(zhèn)裝置的油封機(jī)械泵作為前級(jí)泵。
為了獲得在低入口壓力(1-100pa)時(shí)的高的抽氣速率,可用一臺(tái)羅茨真空泵作為另一臺(tái)羅茨真空泵的前級(jí)泵組成的三級(jí)或四級(jí)機(jī)組,此時(shí)羅茨真空泵之問的抽速比一般在2~5之間。
單級(jí)水環(huán)泵極限真空度不高。但其結(jié)單、維修方便,一般作為低真空、大抽速時(shí)使用,比如大量負(fù)壓操作可以采用單極水環(huán)泵。而雙級(jí)水環(huán)泵,可以提高真空機(jī)組的極限真空度,所以雙級(jí)水環(huán)泵廣泛用于真空機(jī)組中。一臺(tái)羅茨泵的極限真空度是較低的,特別是當(dāng)它與水環(huán)泵組合運(yùn)行時(shí),使用范圍受到限制,整個(gè)機(jī)組的極限真空度可能更低,但若用兩臺(tái)或多臺(tái)羅茨泵串聯(lián)再與水環(huán)泵組合,就能大大提高機(jī)組的極限真空度。故在這種類型里通常見到的是兩臺(tái)羅茨泵串聯(lián)后再用雙級(jí)水環(huán)泵作前級(jí)泵組成機(jī)組。但水環(huán)泵作為前級(jí)泵,其極限真空度為此時(shí)溫度下水的飽和蒸汽壓,特別在炎熱的天氣,水溫比較高,極限真空度急劇下降,這樣影響了真空機(jī)組的極限真空度,為了克服這種情況,必須多臺(tái)羅茨泵串聯(lián)使用,通過各級(jí)羅茨泵的不斷增壓,也可以達(dá)到較高的真空度,一般2SK水環(huán)泵串聯(lián)ZJ150羅茨泵兩臺(tái),可以達(dá)到20pa的極限真空度。
2、機(jī)組-羅茨泵-前級(jí)泵性能關(guān)系
機(jī)組的性能與羅茨泵的性能密切相關(guān),而羅茨泵的性能又隨前級(jí)泵的不同而有所不同。
2.1由于羅茨泵的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與殼體之間存在著間隙,因此有返流存在,而這種返流受進(jìn)口壓力和出口壓力的影響,即使是同一臺(tái)羅茨泵,使用不同的前級(jí)泵時(shí),其抽氣速率也會(huì)有所不同。
羅茨泵的抽氣速率可由下式確定:
δ=δ0(P2/P1/K)
式中:δ0一設(shè)計(jì)的抽氣速率:
P1一進(jìn)口壓力:
P2一出口壓力;
K一固有常數(shù),由該泵轉(zhuǎn)子的形狀、間隙量、轉(zhuǎn)子圓周速度和出口壓力來確定。
由上式可知,抽氣量受到出口壓力與進(jìn)口壓力之比的影響,亦即若增加前級(jí)泵的抽氣速率,那么羅茨泵的抽氣速率也會(huì)增大。
2.2極限壓力由泵的抽氣速率,各間隙的返流量,泵體泄露量及高真空側(cè)的放氣量所決定
在這些參數(shù)中,Q1受排氣壓力即前級(jí)泵的極限壓力的影響很大,在用水環(huán)泵作前級(jí)泵時(shí),羅茨泵的極限壓力隨水在不同溫度時(shí)飽和蒸汽壓的不同而不同。 3羅茨泵配備不同前級(jí)泵的性能比較
羅茨泵在配備不同前級(jí)泵時(shí),性能是大不相同的,如圖5所示:
由圖可見,前級(jí)泵的極限真空度愈高時(shí),機(jī)組的極限真空度也隨之增高:兩級(jí)羅茨泵串聯(lián)使用,則能提高機(jī)組的極限真空度(實(shí)質(zhì)上就是前一個(gè)羅茨泵為后一個(gè)羅茨泵的前級(jí)泵),且性能曲線平緩擴(kuò)大,也即使用的范圍擴(kuò)大(由曲線1與2,曲線3與5的比較而得)。機(jī)組1、2的曲線大致相同。同樣,機(jī)組3、4、5的曲線也有相同之處。然而1、2機(jī)組曲線和3、4、5機(jī)組曲線卻是完全不同的兩組曲線。這說明對(duì)于同一羅茨泵而言,選用不同的前級(jí)泵時(shí),其機(jī)組的性能曲線有本質(zhì)的差異。由此可見,前級(jí)泵對(duì)機(jī)組性能有相當(dāng)大的影響。