羅茨真空泵系統(tǒng)選型
來源：康沃真空網(wǎng) | 發(fā)布時間：2023-07-23 |
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?？梢缘贸隽_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)的極限壓力理論上最低可達(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)的極限壓力理論上最低可達(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)是最有效的，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?；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間再運(yùn)行。
