產(chǎn)品知識
如何選擇真空泵
來源：www.figuresocks.cn | 發(fā)布時間：2024/3/9
1、真空泵的工作壓強應該滿足真空設備的極限真空及工作壓強要求。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備真空度半個到一個數(shù)量級。
2、正確地選擇真空泵的工作點。每種泵都有一定的工作壓強范圍，如：擴散泵為10-3~10-7mmHg，在這樣寬壓強范圍內，泵的抽速隨壓強而變化，其穩(wěn)定的工作壓強范圍為5×10-4~5×10-6mmHg。因而，泵的工作點應該選在這個范圍之內，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，但其工作壓強應小于1×10-5mmHg為好。
3、真空泵在其工作壓強下，應能排走真空設備工藝過程中產(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，需要預真空；有的真空泵出口壓強低于大氣壓，需要前級泵，故都需要把泵組合起來使用。
5、真空設備對油污染的要求。若設備嚴格要求無油時，應該選各種無油泵，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，有無顆粒灰塵，有無腐蝕性等。選擇真空泵時，需要知道氣體成分，針對被抽氣體選擇相應的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體，應該考慮在泵的進氣口管路上安裝輔助設備，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、真空泵工作時產(chǎn)生的振動對工藝過程及環(huán)境有無影響。若工藝過程不允許，應選擇無振動的泵或者采取防振動措施。
9、真空泵的價格、運轉及維修費用。
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270~670Pa。水環(huán)泵也可用作壓縮機，稱為水環(huán)式壓縮機，是屬于低壓的壓縮機，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)泵得到廣泛的應用。由于真空應用技術的飛躍發(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)泵應用日益增多。 水環(huán)泵泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中順時針方向旋轉時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用， 水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點，那么葉輪在旋轉前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當葉輪繼續(xù)旋轉時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當小腔與排氣口相通時，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現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變容式真空泵。
真空計算公式
1、玻義爾定律:體積V，壓強P，P·V＝常數(shù) 一定質量的氣體，當溫度不變時，氣體的壓強與氣體的體積成反比。即P1/P2＝V2/V1
2、蓋·呂薩克定律: 當壓強P不變時，一定質量的氣體，其體積V與絕對溫度T成正比 V1/V2＝T1/T2＝常數(shù)
當壓強不變時，一定質量的氣體，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(托) V＝體積(升) t＝時間(秒)
4、平均自由程：λ＝(5×10-3)/P (cm)
5、通導：C＝Q/(P2-P1) (升/秒)
6、查理定律： 當氣體的體積V保持不變，一定質量的氣體，壓強P與其絕對溫度T成正比， 即：P1/P2＝T1/T2 在一定的體積下，一定質量的氣體，溫度每升高(或降低)1℃，它的壓強比原來增加(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－真空泵停止時系統(tǒng)中壓強(mmHg) P2－真空室經(jīng)過時間t后達到的壓強(mmHg) t－壓強從P1升到P2經(jīng)過的時間(s)
9、擴散泵抽速估算：S＝3D2 (D＝直徑cm）
10、前級泵抽速選擇：排氣口壓力低于一個大氣壓的傳輸泵如擴散泵、油增壓泵、羅茨泵、 渦輪分子泵等，它們工作時需要前級泵來維持其前級壓力低于臨界值，選用的前級泵 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－前級泵的有效抽速(l/s), Pn－主泵臨界前級壓強(最大排氣壓強)(l/s) Pg－真空室最高工作壓強(托), S－主泵工作時在Pg時的有效抽速。(l/s)
11、真空抽氣時間：對于從大氣壓到1托抽氣時間計算式： t＝8V/S (經(jīng)驗公式)V為體積，S為抽氣速率，通常t在5~10分鐘內選擇。
12、羅茨泵的前級抽速：S＝(0.1~0.2)S羅 (l/s)
13、旋片真空泵的幾何抽速計算公式：S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s) 式中：Z為旋片數(shù)，n為轉速(轉/分)，L為泵腔長度，D為泵腔直徑，d為轉子直徑(cm)，Kv為容積利用系數(shù)(一般取95％)。
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