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罗茨泵选择

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2021.07.02
信息摘要:
      罗茨真空泵(以下简称罗茨泵)是通过一对相互作用同步反向旋转的“8”字形转子实现抽气功能的。当转子和泵体形成吸气腔时,两个转子相互…

罗茨真空泵机组的选配与使用注意事项

1、排出压力、压缩比

普通罗茨真空泵是不能单独使用的,必须配上合适的前级真空泵组成机组使用。前级真空泵的作用是降低罗茨真空泵的排出压力使罗茨真空泵的进、排气压差和压缩比被控制在一定范围内。罗茨真空泵的最大压缩比是随排出压力的变化而变化的,在高排出压力下,最大压缩比为3:1,在排出压力为1~10mbar之间(1 mbar=0.75Torr=1hpa)可达40:1。


2、最大允许压差

罗茨泵的实际运行时的压差不得超过其最大允许压差,一般建议控制在75%以下,否则罗茨泵会出现过热、过载或咬死等情况。

型 号

抽气速率

L/s

最大允许压差

Pa

配用功率

Kw

转 速

rpm

进气口直径

mm

排气口直径

mm

整机质量

Kg

ZJ-70

70

≥6*103

1.5

2900

80

50

95

ZJ-150

150

≥6*103

3

2900

100

80

165

ZJ-300

300

≥5*103

4

2900

160

100

275

ZJ-600

600

≥4*103

5.5

2900

200

160

420

ZJ-1200

1200

≥3*103

11

2900

250

200

980

ZJ-2500

2500

≥3*103

18.5

2900

320

250

1500


3、启动压力

罗茨泵的启动必须待前级水环泵抽到罗茨泵的允许启动压力时才可启动罗茨泵。通常罗茨泵的启动压力为其最大压差的1.5倍左右。例如ZJ150的最大压差是6000pa60mbar,那么其启动压力就是水环泵将系统压力抽到90mbar(-0.092Mpa)时才可启动。同样ZJ300设定的启动压力为-0.094Mpa左右;ZJ70设定的启动压力为-0.090Mpa左右。


4、真空机组的工作压力范围

在表1中我们列举了一台水环真空泵和一台至三台罗茨真空泵串联组成的多级罗茨水环真空机组所能达到的真空范围。

1、多级罗茨水环真空泵机组的组成和真空度一览表

极限压力

0.2~0.8pa

(1.5×10-3~6×10-3torr)

15~25pa

(0.125~0.2torr)

266~650pa

(2~5torr)

2500~3500pa

(20~25torr)

 

允许启动压力

2000 pa

(15torr)

5000 pa

(37.5torr)

10000 pa

(75torr)

101323 pa

(760torr)

101325 pa

 

第四级

第三级

第二级

第一级

 

 

 

ZJ或ZJP

 

 

 

ZJ或ZJP

 

 

 

ZJ

 

 

 

S

 S-  水环真空泵  ZJ-罗茨真空泵 ZJP-带溢流阀罗茨真空泵  


一般一台罗茨真空泵与一台水环真空泵串联而成的JZJS型二级机组的极限压力仅为250~650pa左右,如采用二台罗茨真空泵串联一台水环真空泵则机组的极限压力可达到15~25pa,如再增加一台罗茨真空泵则机组的极限压力可更高,将达到0.2~0.8pa以上,因而用户可根据不同的使用要求来正确选择机组的级数。

5、水温影响

罗茨水环真空机组,由于水环真空泵的抽速和真空度是与其所采用的循环水的温度密切相关的,水温越高水环泵的真空度就越差、抽速也越小。许多用户会发现罗茨水环机组中与水环泵相连的罗茨泵一般温度较高,特别是夏天的泵温会更高,其实就是因为水环泵循环水(液)的温度变化所造成的。

水环泵的样本参数是指泵采用15℃水作为工作液时的参考值,工作液的温度变化将会影响水环泵的抽气性能。表2提供的参数,可以结合以下公式来换算出进水温度不在15℃时水环泵抽除干燥空气的抽气能力。

以下是泵的抽速换算公式:

            (P1-PC)

SS15×

           (P1-12.78)

式中:SP1压力时泵的实际抽速

S15采用15℃水作为工作液在P1压力时的抽速,参考水环泵性能曲线.

P1入口压力,

PC工作液在实际温度时的饱和蒸汽压.

2为各温度时水的饱和蒸汽压.

水温(C°)

饱和蒸汽压bar

饱和蒸汽压mmHg

蒸汽比溶m3/kg

15

0.017041

12.7818

77.97

16

0.01817

13.6287

73.39

17

0.019364

14.5242

69.1

18

0.02062

15.4663

65.09

19

0.02196

16.4714

61.34

20

0.02337

17.5290

57.84

22

0.02643

19.8242

51.5

24

0.02982

22.3669

45.93

26

0.0336

25.2021

41.04

28

0.03779

28.3449

36.73

30

0.04241

31.8102

32.93

35

0.05622

42.1686

25.24


通常罗茨泵的真空度要比前级泵的真空度要提高一个数量级,比如水环泵用20℃的循环水时的真空度33mbar3300pa),那么罗茨泵+水环泵机组的真空度是3.3mbar左右,罗茨泵的最大压差为30mbar左右。由于罗茨真空泵的压差是受限制的,大泵所允许的压差反而小(参考罗茨泵性能参数表),所以与水环泵相连的普通罗茨真空泵一般最大用到ZJ-600以下,否则要采用气冷罗茨真空泵。除非前级水环泵采用低温冷冻水或前级泵采用更低饱和蒸汽压的工作液。


6、前级泵的连接

前级泵是为了降低罗茨真空泵的排出压力。所以前级泵的进口是与罗茨真空泵的排气口直接相连的(图3-2)。

通常在罗茨真空泵与前级泵之间的连接管路上需连接一段弹性管,弹性管可以用金属波纹管,或特制的橡胶弹性管,也可以用内衬金属弹簧的软塑料管,一般大泵的连接都用金属波纹管,小泵的连接三者都可选用。

连接管路与法兰等零件焊接加工后须经过气密性试验,法兰与法兰之间用O型橡胶密封圈或平面密封垫来密封。

在罗茨真空泵的排气口与前级泵的吸入口的连接管上需安装一个电磁或手动充气阀,防止在前级泵停机后由于压差的作用把真空泵油倒吸入真空系统中去。如果前级泵为水环泵,还需安装止回阀,防止水环泵停机后泵内循环水的快速反冲,电磁充气阀的动作一般与前级泵的电动机的动作是同步的。止回阀是靠反压差使阀自动关闭的


罗茨真空泵与前级泵的连接必须按图3-3要求,错误的连接会造成管路内被泵油或水堵住,影响罗茨真空泵的排气,轻的使泵性能下降,重的使罗茨真空泵过热故障。

前级管路要有足够的通道能力,否则也会造成前者影响性能,还会使罗茨真空泵产生过热卡死等故障,因为过细、过长的前级管路使通道能力降低,罗茨真空泵排出压力会升高,压缩比增大而前级泵却发挥不出原有的抽气作用。

 

 

 类  型

 

型号

抽气速率

(l/s)

极限压力

(pa)

机组组成泵型号

配用功率

(kw)

进气口径

(mm)

排气口径

(mm)

主泵

中间泵

前级泵

JZJS-70.110

70

650

ZJ-70

 

2BV5 110

 

80

50

JZJS-70.70.110

70

25

ZJ-70

ZJ-70

2BV5 110

 

80

50

JZJS-150.70.110

150

25

ZJ-150

ZJ-70

2BV5 110

 

100

50

JZJS-150.70Z.110

150

25

ZJ-150

ZJ-70Z

2BV5 110

 

100

50

JZJS-300.161

300

650

ZJ-300

 

2BV5 161

 

150

50

JZJS-300.150.131

300

25

ZJ-300

ZJ-150

2BV5 131

 

150

50

JZJS-600.150.131

600

25

ZJ-600

ZJ-150

2BV5 131

 

150

50

JZJS-1200.300.161

1200

25

ZJ-1200

ZJ-300

2BV5 161

 

300

100

JZJS-600.300.150.131

600

0.1

ZJ-600

ZJ-300

ZJ-150

2BV5 131

 

150

50

JZJS-1200.300.150.131

1200

0.1

ZJ-1200

ZJ-300

ZJ-150

2BV5 131

 

150

50


 

 

 

 

 

7、使用的注意事项

首次使用时必须在其进气口安装目数较大的过滤网,以免管道内的异物进入泵腔造成泵的卡死和电机损坏。

罗茨真空泵两端油箱需要定期补充润滑油,我们目前使用的是100号机械真空泵油。

如果在运行时发现油位低于上述情况,必须立即停机补充润滑油。加油时注意对真空机组的破空严禁机组在真空状态时对罗茨泵加油,否则会损坏罗茨真空泵。

另外,如果罗茨机组用于抽除可凝性气体的工况时真空泵油会出现乳化现象,一旦油有乳化必须及时更换。否则会损坏轴承、齿轮、机械密封等零件。

首次使用罗茨泵时必须点动罗茨泵,正确调整好其转向,严禁泵的翻转

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