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羅茨真空泵系統(tǒng)的選型標(biāo)準(zhǔn)

來源：上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司 2023年06月26日 09:36

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(jí)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(jí)泵等等……..

羅茨真空泵（增壓型）必須和前級(jí)真空泵（單級(jí)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(jí)或多級(jí)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(jí)泵更髙的抽速和更低的極限壓力。

正確的前級(jí)泵的選擇取決于不同的應(yīng)用，主要的因素有以下幾個(gè)：

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(jí)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(gè)對稱的轉(zhuǎn)子，在泵腔內(nèi)相向同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

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(shí)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(gè)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(jí)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(jí)泵的抽速配比由此可知當(dāng)S ratio=1時(shí)，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(shí)，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(jí)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(gè)數(shù)值。

如采用單級(jí)旋片真空泵作為前級(jí)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(jí)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(jí)泵達(dá)到一定壓力后再啟動(dòng)，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(shí)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(jí)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(gè)數(shù)量級(jí)以上。

2）較高真空度的前級(jí)泵如雙級(jí)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(jí)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(jí)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(jí)泵先運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到起動(dòng)壓力后，羅茨泵再運(yùn)行?；蛘吡_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(shí)間再運(yùn)行。

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