真空泵參數(shù)與選型

1、真空泵選型真空泵的作用就是從真空室中抽除氣體分子，降低真空室的氣體壓力，使之達到要求的真空 度。概括地講從大氣到極高真空有一個很大的圍，至今為止還沒有一種真空系統(tǒng)能覆蓋這 個圍。因此，為達到不同產(chǎn)品的工藝指標、工作效率和設(shè)備工作壽命要求、不同的真空區(qū)段 需要選擇不同的真空系統(tǒng)配置。為達到最佳配置，選擇真空系統(tǒng)時，應(yīng)考慮下述各點：確定工作真空圍：一-首先必須檢查確定每一種工藝要求的真空度。因為每一種工藝都有其 適應(yīng)的真空度圍，必須認真研究確定之。確定極限真空度一一在確定了工藝要求的真空度的基礎(chǔ)上檢查真空泵系統(tǒng)的極限真空度，因為系統(tǒng)的極限真 空度決定了系統(tǒng)的最佳工作真空度。一般來講，系統(tǒng)的極限真空

2、度比系統(tǒng)的工作真空度低 20%,比前級泵的極限真空度低50%。被抽氣體種類與抽氣量檢查確定工藝要求的抽氣種類與抽氣量。因為如果被抽氣體種類與泵液體發(fā)生反 應(yīng)，泵系統(tǒng)將被污染。同時必須考慮確定合適的排氣時間與抽氣過程中產(chǎn)生的氣體量。真空容積檢查確定達到要求的真空度所需要的時間、真空管道的流阻與泄漏。考慮達到要求真空度后在一定工藝要求條件下維持真空需要的抽氣速率。主真空泵的選擇計算S=2. 303V/tLog(Pl/P2)其中：S為真空泵抽氣速率(L/s)V為真空室容積(L)t為達到要求真空度所需時間(s)P1為初始真空度(Torr)P2為要求真空度(Torr)例如：V=500Lt=30sPl=7

3、60TorrP2=50Torr則:S=2. 303V/t Log(Pl/P2)=2.303x500/30xLog(760/50)=35. 4L/s當然上式只是理論計算結(jié)果，還有若干變量因素未考慮進去，如管道流阻、泄漏、 過濾器的流阻、被抽氣體溫度等。實際上還應(yīng)當將安全系數(shù)考慮在。目前工業(yè)中應(yīng)用最多的是水環(huán)式真空泵和旋片式真空泵等一般的要：1、真空度、真空容積、主要介質(zhì)、溫度、主要容積類設(shè)備。2、真空流入介質(zhì)及流量、壓力、溫度、規(guī)律。3、抽氣量、抽出氣體介質(zhì)、溫度。4、真空設(shè)備的占地面積、自動化程度、真空管道規(guī)格選用真空泵時需要注意*項：1、真空泵的工作壓強應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強要

4、求。如：真空鍍膜要求 1 X 10-5mmHg的真空度，選用的真空泵的真空度至少要5X10-6mmHRo通常選擇泵的真空度 要高于真空設(shè)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圍，如：擴散泵為 10-310-7mmHg,在這樣寬壓強圍，泵的抽速隨壓強而變化，其穩(wěn)定的工作壓強圍為 5X IO-45X 10-6mmHgo因而，泵的工作點應(yīng)該選在這個圍之，而不能讓它在10-8mmHg下長 期工作。又如鈦升華泵可以在10-2nunUg下工作，但其工作壓強應(yīng)小于1 X 10-5mmHg為好。3、真空泵在其工作壓強下，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、

5、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 不能抽氮，而三極型濺射離子泵，（或二極型非對稱陰極濺射離子泵）對氮有一定的抽速， 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(yù)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(shè)備對油污染的要求。若設(shè)備嚴格要求無油時，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。如果要求不嚴格，可以選擇有油泵，加上一些防油 污染措施，如加冷阱、障板、拶油

6、阱等，也能達到清潔真空要求。6、了解被抽氣體成分，氣體中含不含可凝窸氣，有無顆?；覊m，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(yīng)的泵。如果氣體中含有邃氣、顆粒、及腐 蝕性氣體，應(yīng)該考慮在泵的進氣口管路上安裝輔助設(shè)備，如冷凝黠、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, 或者把油煞氣排到室外。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(yīng)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(zhuǎn)及維修費用。這個化工手冊有公式的，可以去查下！ S=QRT/（P*M）S是抽氣率Q是系統(tǒng)漏氣量，放氣量

7、。T是溫度，P系統(tǒng)壓力M是系統(tǒng)氣體分子量！真空計算常用公式1、玻義爾定律體積V,壓強P, PV =常數(shù)（一定質(zhì)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(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)）當壓強不變時，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高（或P降低）1乜，則它的體積 比原來增加（或縮?。?/273。3、查理定律當氣體的體積Y保持不變，一定質(zhì)量的氣體，壓強P與其他絕對溫度 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）1C, 它的壓強比原來增加（

8、或減少）1/273。4、平均*程：X =（5X10-3）/P （cm）5、抽速：S=dv/dt （升/秒）或 S=Q/PQ=流量（托升/秒）P=壓強（托）V=體積（升）t=時間（秒）6、通導(dǎo)：C=Q/（P2-P1）（升/秒）7、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510分鐘選擇。）8、維持泵選擇：S維=5前/109、擴散泵抽速估算：S=3D2 （D =直徑 cm）10、羅茨泵的前級抽速：S=（0. Co. 2）S 羅（1/s）11、漏率：0漏=V（P2-Pl）/（t2-tl）Q漏一系統(tǒng)漏率（niniHg* 1/s）V系統(tǒng)容

9、積（1）Pl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Pl升到P2經(jīng)過的時間（s）12、粗抽泵的抽速選擇：S=Q1/P 預(yù)（1/s）S=2. 3V* lg（Pa/P 預(yù)）/tS機械泵有效抽速Q(mào)1真空系統(tǒng)漏氣率（托升/秒）P預(yù)一需要達到的預(yù)真空度（托）V真空系統(tǒng)容積（升）t 達到P預(yù)時所需要的時間Pa大氣壓值（托）13、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：PnSgNPg

10、S 或 SgMPgs/PnSg前級泵的有效抽速（1/s）Pn主泵臨界前級壓強（最大排氣壓強）（1/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。（1/s）14、擴散泵抽速計算公式：S=Q/P=（K n）/（P t）（升/秒）式中：S 被試泵的抽氣速率（1/s）n 滴管油柱上升格數(shù)（格）t一油柱上升n格所需要的時間（秒）P在泵口附近測得的壓強（托）K一滴管系數(shù)（托* 升/秒）K=VO（L/n） （YO/Ym）+PaAVt其中VO-滴管和真空膠管的原始容積（升） L一滴管刻度 部分的長度（mm）n-滴管刻度部分的格數(shù)（格）Y0油的比重（克/厘米3）Ym汞的比重（克/厘米3）Pa

11、當?shù)卮髿鈮簭姡ㄍ校￢t-滴管的刻度上的一格的對應(yīng)的容積（升/格）15、旋片真空泵的幾何抽速計算公式：S= nZnLKv（D2-d2）/（24X104） （1/s）式中：Z為癥片數(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%）。16、0型橡膠槽深B=0. 7DD為橡膠直徑，槽寬C=1.6B17、方形橡膠槽深B=0. 8AA 為方形橡膠邊長，槽寬 C =1.67B選用真空泵時，需要注意下列事項：1、真空泵的工作壓強應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強要求。如：真空鍍膜 要求1 X 10-5mmHg的真空度，選用的真空泵的真空度至少要5

12、X 10-6mmHg。通常選擇泵的真 空度要髙于真空設(shè)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圍，如：擴散泵為 10-310-7mmHg,在這樣寬壓強圍，泵的抽速隨壓強而變化，其穩(wěn)定的工作壓強圍為 5X 10-45X 10-6mmHgo因而，泵的工作點應(yīng)該選在這個圍之，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(yīng)小于1 X 10-5mniHg為好。3、真空泵在其工作壓強下，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，有時選用一種泵不能滿足 抽氣要求，

13、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，但不能抽氮，而三極型濺射離子泵，（或二極型非對稱陰極濺射離子泵）對氮有一定的 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(yù)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(shè)備對油污染的要求。若設(shè)備嚴格要求無油時，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

14、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(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，或者把油蕉氣排到室外。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(yīng)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(zhuǎn)及維修費用。水環(huán)式真空泵的選擇一、泵類型的確定泵的類型主要由工作所需的氣量、真空度或排氣壓力而定。 泵工作時，需要注意以下兩個方面：盡可能要求在高效區(qū)，也就是在臨界真空度或臨界排氣壓

15、力的區(qū)域運行。應(yīng)避免在最大真空度或最大排氣壓力附近運行。在此區(qū)域運行，不僅效率極低，而且工作很 不穩(wěn)定，易產(chǎn)生振動和變音。對于真空度較高的真空泵而言，在此區(qū)域之運行，往往還會發(fā) 生汽蝕現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的明顯標志是泵有噪音和振動。汽蝕會導(dǎo)致泵體、葉輪等零件的 損壞，以致泵無法工作。根據(jù)以上原則，當泵所需的真空度或氣體壓力不高時，可優(yōu)先在單級泵中選取。如果真 空度或排氣壓力較高，單級泵往往不能滿足，或者，要求泵在較高真空度情況下仍有較大氣 量，即要求性能曲線在較高真空度時較平坦，可選用兩級泵。如果真空度要求在一710mmHg 以上，可選用水環(huán)一大氣泵或水環(huán)一羅茨真空機組作為抽真空裝置。如果只作真

16、空泵用，則選用單作用泵比較好。因為單作用泵的構(gòu)造簡單，容易制造和維 護，且在高真空情況下抗汽蝕性好。如果僅作較大氣量的壓縮機使用，則選用雙作用的泵比較合適。因為雙作用泵的氣量大，體 積小，重量輕，徑向力能得到自動平衡，軸不容易產(chǎn)生疲勞斷裂，泵的使用壽命較長。二、根據(jù)系統(tǒng)所需的氣量選擇真空泵國設(shè)計雙級水環(huán)真空泵，相當于兩臺SK水環(huán)泵串聯(lián)使用，比較單級水環(huán) 泵具有真空度高及高真空下抽速較大的特點。目前國主流水環(huán)式真空-735-300 -7001.530泵。盤根、機核密封2BV穩(wěn)定，將迢初步選定了泵的類型之后，對于真空泵，還要根據(jù)系統(tǒng)所需的氣量來選用泵的型號。壓縮機，我們特將其各自特點收集如下.以利

17、于用戶選型代號主要特點極限真空度mmHg工作真空度mmHg抽速圍m3/min密封形式sk國設(shè)計單級水環(huán)真空泵，結(jié)構(gòu)簡單、維修方便環(huán)式真泵o-700-300-650關(guān)于真空泵的抽速選擇及抽氣時間計算可參照我公司網(wǎng)頁面對各種型式的水環(huán)式真空泵及0. 15120o目前國主流的低真空水 空盤根、 機械密封 2sk機械密封 2BE1 2SK 系 -640 密封 SZ 戶。采用西門子先進技術(shù)，機泵同軸，結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，真空度高，性能 漸替代SK . 2SK系列04、6m3/n)in抽速的水環(huán)真空 -735-300-7000.45、8 33采用西門子先進技術(shù)，效率髙，真空度高，性能穩(wěn)定，將逐漸替代SK、6

18、120m3/min 抽速的水環(huán)真空泵。- 735-300-700 -300=6005400盤根、機械50年代聯(lián)技術(shù)，效率低，能耗大，80年代初已被淘汰，主要應(yīng)用于老用-640-700-300-6501.527盤根SZB50年代聯(lián)技術(shù)，效率低，能耗大，80年代初已被淘汰，主要應(yīng)用于水泵引水，目前已被SK系列水環(huán)泵替代。-600-300-5500. 330 66盤根2SY主要應(yīng)用于水環(huán)壓縮機，最大排氣壓強為0. 6MPa一一630機械密封2YK結(jié)構(gòu)基本與2SK系列相同，可以用被抽介質(zhì)作為工作液，極限真空度隨被抽介質(zhì)的飽合痿氣壓而改變。表中極限真空度為工作介質(zhì)為變壓器油時的極限真空 度。-755-3

19、00-7201.530機械密封本文由泰通泵閥提供：sttpump/選用真空泵時，需要注意下列事項：1、真空泵的工作壓強應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強要求。如: 真空鍍膜要求110-5mmHg的真空度，選用的真空泵的真空度至少要510-6mmHgo 通常選擇泵的真空度要高于真空設(shè)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圍，如： 擴散泵為10-310-7mmHg,在這樣寬壓強圍，泵的抽速隨壓強而變化，其穩(wěn)定的 工作壓強圍為510-45106mmllgo因而，泵的工作點應(yīng)該選在這個圍之，而不能 讓它在10-8mmHg下長期工作。又如鈦升華泵可以在10-2

20、mmHg下工作，但其工作 壓強應(yīng)小于110-5minHg為好。3真空泵在其工作壓強下，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 鈦升華泵對氫有很髙的抽速，但不能抽氮，而三極型濺射離子泵，（或二極型非 對稱陰極濺射離子泵）對氫有一定的抽速，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(yù)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(shè)備對油污染的要求。若設(shè)備嚴格要求無油時，應(yīng)該選

21、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?；覊m，有無 腐蝕性等o選擇真空泵時，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(yīng)選擇無振動的泵或

22、者采取防振動措施。9、真空泵的價格、運轉(zhuǎn)及維修費用。水環(huán)式真空泵的選擇一、泵類型的確定泵的類型主要由工作所需的氣量、真空度或排氣壓力而定。泵工作時，需要注意以下兩個方面： 盡可能要求在高效區(qū)，也就是在臨 界真空度或臨界排氣壓力的區(qū)域運行。應(yīng)避免在最大真空度或最大排氣壓力附 近運行。在此區(qū)域運行，不僅效率極低，而且工作很不穩(wěn)定，易產(chǎn)生振動和噪音。 對于真空度較高的真空泵而言，在此區(qū)域之運行，往往還會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，產(chǎn)生 這種現(xiàn)象的明顯標志是泵有噪音和振動。汽蝕會導(dǎo)致泵體、葉輪等零件的損壞， 以致泵無法工作。根據(jù)以上原則，當泵所需的真空度或氣體壓力不高時，可優(yōu)先在單級泵中選 取。如果真空度或排氣壓力

23、較髙，單級泵往往不能滿足，或者，要求泵在較髙真 空度情況下仍有較大氣量，即要求性能曲線在較高真空度時較平坦，可選用兩級 泵。如果真空度要求在一710minHg以上，可選用水環(huán)一大氣泵或水環(huán)一羅茨真空 機組作為抽真空裝置。二、根據(jù)系統(tǒng)所需的氣量選擇真空泵初步選定了泵的類型之后，對于真空泵，還要根據(jù)系統(tǒng)所需的氣量來選用泵 的型號。關(guān)于真空泵的抽速選擇及抽氣時間計算可參照我公司網(wǎng)頁 真空計算公 式。面對各種型式的水環(huán)式真空泵及壓縮機，我們特將其各自特點收集如下，以利于用戶 選型代號主萇特點極限真空度工作真空度抽速范圍空封形式ronHgmmHgmV minSK國內(nèi)設(shè)計單級水環(huán)真空泵，結(jié)構(gòu)向單.維修方便

24、 。目前國內(nèi)主涼的低真空水環(huán)式真空泵。-700-300=6500.15120盤根、機舷封2SK國內(nèi)設(shè)計雙級水環(huán)臺空泵，相當干兩臺SK水環(huán)泵 串聯(lián)使用，比較單級水環(huán)泵具有真空度高及高真-735-300-7001.530盤根、空下抽速較丈的樣點。曰前國內(nèi)蘭流才環(huán)式直空 泵。機械密封2BV采用西門予先進技木，機泵同軸，結(jié)構(gòu)緊湊，效 率高，真空度高，性臺緞定，將逐漸替代SK、 2SK系列046ms/minta速的水環(huán)真空泵。-735-300-7000.458 33機械密封2BE1采用西門子先進拽術(shù)，效率高，真空度高，性能 穩(wěn)定.捋遂漸替代SK.2SK玉列獷12曲/尬歸由建 的水環(huán)真空泵。-735-30

25、0-7005400盤根、-640-300-600機械密封SZ50年代蘇聯(lián)技術(shù)，效率低，能耗大，80年代初已 被淘汰，主要應(yīng)用予老用戶。-640-700-300-6501.527盤根迦50年代蘇聯(lián)技術(shù)，效率低，能耗天，80年代初己 被淘汰，主要應(yīng)片于水泵引水，目前已被SK系列 水環(huán)泵替代。-600-300=5500. 330 66盤根2SY主要應(yīng)用于水環(huán)壓縮機，最大排氣圧強為0.6MPa一一630機械密封2IK結(jié)構(gòu)基豐與的K系列相同，可以用被抽介質(zhì)作為 工作液，極限真空度隨被抽介質(zhì)的飽臺蕤氣壓而 改變。衣中根限真空度為工柞介質(zhì)為變壓貓由時 的極限直空度。-755-300=7201530機械密封真

26、空泵一覽表名稱型號抽氣速率L/s極限真空Pa配用功率kW旋片真空泵2X(Z)型旋片式真空泵0. 5706 10-20. 5555XD、X單級旋片真空泵2.8 1502 1020. 3715X型單級庚片真空泵30 1506411往復(fù)真空泵W型往復(fù)真空泵32 300200043055 6005. 5 45羅茨真空泵ZJ型羅茨真空泵30500051020. 75557030001. 1 30滑閥真空泵H型滑閥真空泵8 60011. 1 5570 6007.5-552H型滑閥真空泵8 1500. 1415環(huán)真空泵2BE1、CBF水環(huán)式真空泵2 450 mVmin3.3107.5 7102BE1型雙級水環(huán)式真空泵5320 mVmin11 3802BV型水環(huán)式真空泵0.38.3nVmin0.81 152SK型雙級水環(huán)式真空泵0. 430 mVmin3.51032.2-55S、SK型水環(huán)式真空泵0.6725mVmin（3. 54）10:,1.555SK型水環(huán)式真空泵0.412011 :ni 11（8 101. 1 185SZ、S