真空泵的分類

01按性能特點和用途分類

（1）低真空泵

泵的極限壓力高于102Pa的真空泵屬于低真空泵。常見的低真空泵有往復式真空泵、旋轉式真空泵、液環(huán)式真空泵、噴射式真空泵以及吸附式真空泵。

（2）中真空泵

極限壓力在102~-10-1Pa的真空泵屬于中真空泵。常見的有羅茨真空泵、多級噴射式真空泵、多級旋轉機械真空泵以及高速旋轉式機械真空泵等。

（3）高真空泵

極限壓力在10-1~10-5Pa的真空泵屬于高真空泵。常見的高真空泵有各種擴散泵及分子泵等。

（4）超高真空泵

極限壓力低于10-5Pa的真空泵屬于超高真空泵。超高真空泵主要有各種離子泵、低溫泵等。

02按工作原理和結構特點分類

（1）機械式容積真空泵

靠機械運動使泵腔工作容積周期變化來實現(xiàn)抽氣作用的是機核式容積真空泵。屬于這類泵的有往復式真空泵、旋轉式機械泵(包括旋片式、螺桿式、羅茨式、液環(huán)式等)。這類泵中除機械增壓泵外，一般均可單獨使用。

（2）射流式真空泵

沒有機械運動部件,主要靠通過噴嘴的高速射流來抽真空的是射流式真空泵。屬于這類泵的有水蒸氣噴射泵、空氣噴射泵、水噴射泵以及各種擴散泵等。這類泵結構簡單,工作可靠,壽命長,易于維修,應用比較普遍。

03各類真空泵的工作壓力范圍及特征

PART 2/真空泵的選擇

01依據(jù)和條件

（1）系統(tǒng)對真空度的要求

根據(jù)系統(tǒng)對真空度的要求，選擇相應極限真空的泵。一般要求泵的極限真空比系統(tǒng)要求的極限真空高0.5~1個數(shù)量級。

（2）系統(tǒng)正常工作時的壓力范圍

要求泵正常工作的壓力范圍必須滿足系統(tǒng)所要求的工作壓力。

（3）被抽氣體種類、成分、雜質情況及系統(tǒng)工作時對污染的限制要求

被抽氣體性質及對污染的要求是選擇不同特性真空泵的一個重要條件。它不但與工作時泵的性能有關，而且直接與泵的工作壽命及檢修維護情況有關，特別是在化工生產中，它往往是正確選泵的一個關鍵因素。

（4）系統(tǒng)被抽氣量或體積流量

它是決定選擇某一類型真空泵的主要依據(jù)。

02真空泵的選擇及抽速計算

（1）計算真空泵的有效抽速S (L/s)。

根據(jù)真空系統(tǒng)要求的工作壓力pg、真空系統(tǒng)的總氣體量Q，計算泵的有效抽速

S＝Q/pg

式中，Q為真空系統(tǒng)的總氣體量，Pa. L/s,包括真空系統(tǒng)工作過程中產生的氣體量、真空系統(tǒng)及真空元件的放氣量和真空系統(tǒng)的總漏氣量。

通常將按此式計算出的有效抽速S增大20%~30%或更大作為主泵的名義抽速。

（2）確定真空泵的抽速。

根據(jù)有效抽速S以及泵與真空室之間的連接管道的流導U確定主泵的抽速Sp。由流導串聯(lián)公式有

1/S＝1/Sp +1/U

（3）根據(jù)被抽氣體種類、成分、溫度以及氣體含灰塵雜質情況選真空泵 。

（4）根據(jù)真空室對油污染要求的不同,來選擇有油、無油、半無油、干式、濕式真空泵。干式真空泵適合于要求絕對無油或工作液、或對工作液儲存和處理費用比較關切等場合。

（5）根據(jù)投資及日常維護運轉的經(jīng)濟指標來選擇。

03前級泵的配置及抽速確定，主真空泵選定之后,如何配置前級泵，需遵守的原則是：

① 求前級泵造成主真空泵工作所需的預真空條件；

② 抽走主真空泵產生的最大氣體量；

③ 必須滿足主真空泵進氣口能工作的最大壓力時所需的預抽時間要求。

不同的主真空泵，其前級泵配置各異，分述如下。

（1）蒸汽流泵前級配置

此類泵包括油擴散泵、油擴散噴射泵以及增擴泵等。在主泵允許的最大排氣口壓力下，前級泵需將主泵產生的最大氣體量及時抽走，即前級泵的有效抽速必須滿足：

Sq> pg .S/ pn或Qmax /pn

式中,Sq——前級泵的有效抽速，L/s，和選擇高真空泵一樣，先由Sq來確定前級泵的抽速，然后再根據(jù)該抽速選定泵型；

pn ——主泵前級的臨界前級壓力，Pa;

Qmax ——所能排出的最大氣體量，Pa .L/s;

pg ——主泵允許的最高工作壓力，Pa;

S——主泵工作在pg時的有效抽速，L/s。

在選擇前級泵時，應該注意機械泵的抽速是在大氣壓力下測得的，但正常使用的泵都是在低于大氣壓的條件下運轉，使泵的抽速下降了，因而我們必須根據(jù)抽速曲線來選擇泵。若沒有抽速曲線，可參考經(jīng)驗公式

Sp =(1.5～3) S’p

式中，Sp——實際選用的前級泵的抽速；

S’p——計算要求的前級泵抽速。

（2）羅茨泵配置油封機械泵

羅茨泵前級配置油封機械泵時,前級泵的抽速由經(jīng)驗公式確定，即

Sp＝（1/3~1/8）SL

式中，Sp——前級泵的抽速，L/s;

SL——羅茨泵的抽速，L/s。

式中，系數(shù)選擇，通常抽速大的羅獲泵取小值，抽速小的選大值。

（3）羅茨泵配置水環(huán)泵為前級

羅茨泵~水環(huán)泵機組，水環(huán)泵抽速選擇根據(jù)經(jīng)驗確定，即

Ss＝（1/3 ~1/5）SL

式中，Ss——前級泵的抽速，L/s;

SL——羅茨泵的抽速，L/s。

（4）羅茨泵串聯(lián)機組

用于較高真空度的羅茨泵不能直接排大氣，因此串聯(lián)二級的羅茨泵仍需要一個機械泵或水環(huán)泵后級。

羅茨泵串聯(lián)機組，有兩種配置方式，其一是羅茨泵—羅茨泵—機械泵；其二是羅茨泵—羅茨泵—水環(huán)泵。兩種方式均是以一羅茨泵為主泵，而另一羅茨泵為前級，兩羅茨泵抽速關系由經(jīng)驗確定，即

SjL＝（1/2 ~1/4）SL

式中，SjL——前級羅茨泵的抽速，L/s;

SL——羅茨泵的抽速，L/s。

（5）渦輪分子泵前級配置

渦輪分子泵所配置的前級泵抽速，應滿足

Sp> Qmax/ pj

式中, Sp——前級泵的抽速，L/s;

pj——渦輪分子泵前級壓力，通常為2Pa;

Qmax——最大流量，Pa. L/s，渦輪分子泵平穩(wěn)抽速范圍為10-1~10-7 Pa。故最大流量Qmax值應等于10-1Pa下的抽速與該壓力之積。

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