產(chǎn)品知識(shí)

如何選擇真空泵

來源：rrduhyb.cn | 發(fā)布時(shí)間：2024/3/9

1、真空泵的工作壓強(qiáng)應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強(qiáng)要求。如：真空鍍膜要求1×10-5mmHg的真空度，選用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常選擇泵的真空度要高于真空設(shè)備真空度半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。

2、正確地選擇真空泵的工作點(diǎn)。每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍，如：擴(kuò)散泵為10-3~10-7mmHg，在這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強(qiáng)而變化，其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為5×10-4~5×10-6mmHg。因而，泵的工作點(diǎn)應(yīng)該選在這個(gè)范圍之內(nèi)，而不能讓它在10-8mmHg下長期工作。又如鈦升華泵可以在10-2mmHg下工作，但其工作壓強(qiáng)應(yīng)小于1×10-5mmHg為好。

3、真空泵在其工作壓強(qiáng)下，應(yīng)能排走真空設(shè)備工藝過程中產(chǎn)生的全部氣體量。

4、正確地組合真空泵。由于真空泵有選擇性抽氣，因而，有時(shí)選用一種泵不能滿足抽氣要求需要幾種泵組合起來，互相補(bǔ)充才能滿足抽氣要求。如鈦升華泵對氫有很高的抽速，但不能抽氦，而三極型濺射離子泵，（或二極型非對稱陰極濺射離子泵）對氬有一定的抽速，兩者組合起來，便會(huì)使真空裝置得到較好的真空度。另外，有的真空泵不能在大氣壓下工作，需要預(yù)真空；有的真空泵出口壓強(qiáng)低于大氣壓，需要前級(jí)泵，故都需要把泵組合起來使用。

5、真空設(shè)備對油污染的要求。若設(shè)備嚴(yán)格要求無油時(shí)，應(yīng)該選各種無油泵，如：水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)格，可以選擇有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、擋油阱等，也能達(dá)到清潔真空要求。

6、了解被抽氣體成分，氣體中含不含可凝蒸氣，有無顆?；覊m，有無腐蝕性等。選擇真空泵時(shí)，需要知道氣體成分，針對被抽氣體選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體，應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝輔助設(shè)備，如冷凝器、除塵器等。

7、真空泵排出來的油蒸氣對環(huán)境的影響如何。如果環(huán)境不允許有污染，可以選無油真空泵，或者把油蒸氣排到室外。

8、真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對工藝過程及環(huán)境有無影響。若工藝過程不允許，應(yīng)選擇無振動(dòng)的泵或者采取防振動(dòng)措施。

9、真空泵的價(jià)格、運(yùn)轉(zhuǎn)及維修費(fèi)用。

真空泵 工作范圍(托)

旋片真空泵 760~5×10-4

滑閥真空泵 760~5×10-3

往復(fù)真空泵 760~10-2

水環(huán)真空泵 760~25

羅茨真空泵 10-1~10-4　

水環(huán)式真空泵/液環(huán)真空泵工作原理

水環(huán)真空泵（簡稱水環(huán)泵）是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa，串聯(lián)大氣噴射器可達(dá)270~670Pa。水環(huán)泵也可用作壓縮機(jī)，稱為水環(huán)式壓縮機(jī)，是屬于低壓的壓縮機(jī)，其壓力范圍為1~2×05Pa表壓力。

水環(huán)吸水泵，而后逐漸用于石油、化工、機(jī)械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，水環(huán)泵得到廣泛的應(yīng)用。由于真空應(yīng)用技術(shù)的飛躍發(fā)展，水環(huán)泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此，水環(huán)泵應(yīng)用日益增多。 水環(huán)泵泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用， 水形成了一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體便被排出泵外。

綜上所述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

真空計(jì)算公式

1、玻義爾定律:體積V，壓強(qiáng)P，P·V＝常數(shù) 　　 一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與氣體的體積成反比。即P1/P2＝V2/V1

2、蓋·呂薩克定律: 當(dāng)壓強(qiáng)P不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，其體積V與絕對溫度T成正比 　　V1/V2＝T1/T2＝常數(shù)

當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高(或P降低)1℃，則它的體積比原來增加 (或縮小)1/273。

3、抽速：S＝dv/dt (升/秒)或 S＝Q/P 　　Q＝流量(托·升/秒) P＝壓強(qiáng)(托)　　V＝體積(升) t＝時(shí)間(秒)

4、平均自由程：λ＝(5×10-3)/P (cm)

5、通導(dǎo)：C＝Q/(P2-P1) (升/秒)

6、查理定律： 當(dāng)氣體的體積V保持不變，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)P與其絕對溫度T成正比， 即：P1/P2＝T1/T2 在一定的體積下，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高(或降低)1℃，它的壓強(qiáng)比原來增加(或減少)1/273

7、維持泵選擇：S維＝S前/10

8、漏率：Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1) Q漏－系統(tǒng)漏率(mmHg·l/s) V－系統(tǒng)容積(l) P1－真空泵停止時(shí)系統(tǒng)中壓強(qiáng)(mmHg) P2－真空室經(jīng)過時(shí)間t后達(dá)到的壓強(qiáng)(mmHg) t－壓強(qiáng)從P1升到P2經(jīng)過的時(shí)間(s)

9、擴(kuò)散泵抽速估算：S＝3D2 (D＝直徑cm）

10、前級(jí)泵抽速選擇：排氣口壓力低于一個(gè)大氣壓的傳輸泵如擴(kuò)散泵、油增壓泵、羅茨泵、 渦輪分子泵等，它們工作時(shí)需要前級(jí)泵來維持其前級(jí)壓力低于臨界值，選用的前級(jí)泵 必須能將主泵的最大氣體量排走，根據(jù)管路中，各截面流量恒等的原則有： PnSg≥PgS 或 Sg≥Pgs/Pn Sg－前級(jí)泵的有效抽速(l/s), Pn－主泵臨界前級(jí)壓強(qiáng)(最大排氣壓強(qiáng))(l/s) Pg－真空室最高工作壓強(qiáng)(托), S－主泵工作時(shí)在Pg時(shí)的有效抽速。(l/s)

11、真空抽氣時(shí)間：對于從大氣壓到1托抽氣時(shí)間計(jì)算式： t＝8V/S (經(jīng)驗(yàn)公式)V為體積，S為抽氣速率，通常t在5~10分鐘內(nèi)選擇。

12、羅茨泵的前級(jí)抽速：S＝(0.1~0.2)S羅 (l/s)

13、旋片真空泵的幾何抽速計(jì)算公式：S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s) 式中：Z為旋片數(shù)，n為轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)，L為泵腔長度，D為泵腔直徑，d為轉(zhuǎn)子直徑(cm)，Kv為容積利用系數(shù)(一般取95％)。

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