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羅茨真空機(jī)組的組成型式及機(jī)組前級(jí)泵的選用原則

羅茨真空機(jī)組是以羅茨泵為主泵并選配不同的前級(jí)泵而組成的真空抽氣裝置。根據(jù)前級(jí)真空泵的不同,機(jī)組有下列幾種型式,即羅茨-旋片泵機(jī)組;羅茨-滑閥泵機(jī)組;羅茨-水環(huán)泵機(jī)組以及雙羅茨泵機(jī)組等。

①如果被抽氣體無特殊性,既無腐蝕性和毒性。又不是低蒸氣壓的氣體,如潔凈空氣等,應(yīng)首先考慮采用旋片式真空泵作為機(jī)組的前級(jí)泵。因?yàn)樾秸婵毡糜写蟮膲嚎s比和寬的工作壓力范圍,雙級(jí)旋片式真空泵的工作壓力范圍從大氣壓力至1×10-2Pa,單級(jí)旋片式真空泵的工作壓力范圍從大氣壓力至1Pa。即便是單級(jí)旋片真空泵作為一級(jí)羅茨機(jī)組的前級(jí)泵,其極限壓力可達(dá)1×10-1Pa。這類配置由于機(jī)組有較寬的工作壓力范圍,所以經(jīng)濟(jì)性好,使用廣泛。同樣,滑閥式真空泵也是這類配置的首選前級(jí)泵,滑閥式真空泵因其對(duì)被抽氣體中含少量雜質(zhì)的敏感性低于旋片式真空泵,故在許多場合優(yōu)于旋片式真空泵作為前級(jí)泵配置。

②如果被抽氣體成分帶有腐蝕性或氣體成分會(huì)裂解前級(jí)真空泵油,或者抽除較低蒸氣壓的氣體,一般前級(jí)泵就不能使用旋片式真空泵和滑閥式真空泵,因?yàn)檫@類氣體會(huì)對(duì)前級(jí)泵產(chǎn)生腐蝕,或會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣凝結(jié)在前級(jí)泵,侵蝕泵油后使前級(jí)泵不能正常工作。在這種情況下,選擇水環(huán)式真空泵為前級(jí)泵較為合適。一般水環(huán)式真空泵與一級(jí)、二級(jí)或三級(jí)羅茨泵組成的機(jī)組,其極限壓力分別可達(dá)650Pa, 25Pa, 1pa.但是這類使用中有一個(gè)值得注意的問題是:

常常遇到被抽的物質(zhì)對(duì)環(huán)境有污染,則必須選擇相適合的液體組成循環(huán)使用的封閉液環(huán)式真空泵,同時(shí)要配上工作液熱交換冷卻裝置和液環(huán)真空泵出口氣體與液體的分離裝置。

③如果在一個(gè)封閉系統(tǒng)中抽除有毒氣體,或是抽除并回收一些潔凈氣體,或者是抽除一個(gè)巨大容器中的氣體將其輸送至貯罐中,這類情況,旋片式和滑閥式真空泵及水環(huán)式真空泵均不能作羅茨泵的前級(jí)泵,比較理想的是選用氣體循環(huán)冷卻羅茨真空泵。因?yàn)樵摫镁哂懈邏嚎s比及大壓差特性,可直排大氣,大大增加機(jī)組的排氣量。一個(gè)二級(jí)羅茨泵加三級(jí)氣體循環(huán)冷卻羅茨泵的五級(jí)機(jī)組,其極限壓力可達(dá)10-1Pa,工作壓力范圍可從大氣壓力至 5×10-1Pa。同時(shí),氣體循環(huán)冷卻羅茨真空泵本身也可作為主抽泵,與水環(huán)真空泵組成機(jī)組,適合于②所述的一些高壓差工況,使真空機(jī)組的可靠性更好。正因?yàn)闅怏w循環(huán)冷卻羅茨泵有這些特點(diǎn),所以在目前羅茨真空泵機(jī)組中的使用越來越普遍。

④如果被抽系統(tǒng)要求提供無油、水蒸氣污染的清潔真空環(huán)境,前級(jí)泵則應(yīng)采用干式真空泵,可選擇螺桿式、爪式或活塞式無油真空泵,羅茨泵也應(yīng)選用無油污染的類型。這種配置方案即可解決單純使用干式泵極限真空度低的問題,又能保證有較大的抽速。前級(jí)泵的選擇自然還應(yīng)考慮選擇多大的抽速來匹配與主泵羅茨泵的級(jí)比,以適應(yīng)被抽容器大小和達(dá)到工作壓力所需時(shí)間的要求。

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