真空泵參數(shù)及選型

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，降低真空室內(nèi)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范圍，至今為止還沒有一 種真空系統(tǒng)能覆蓋這個范圍。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：確定工作真空范圍: -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)的真空度范圍，必須認真研究確定之。確定極限真空度-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

2、空度比系統(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內(nèi)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(P1/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

3、(s)P1為初始真空度(Torr)P2為要求真空度(Torr)例如：V=500Lt=30sP1=760TorrP2=50Torr則: S=2.303V/t Log(P1/P2)       =2.303x500/30xLog(760/50)       =35.4L/s      當(dāng)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(dāng)將安全系數(shù)考慮在內(nèi)。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求是：

4、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1×10-5mmHg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(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范圍，如：擴散泵為10-310-7mmHg，在這樣寬壓強范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強而變化，其穩(wěn)定的工作壓強范圍為

5、5×10-45×10-6mmHg。因而，泵的工作點應(yīng)該選在這個范圍之內(nèi)，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1×10-5mmHg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、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

6、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)

7、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。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(dāng)溫度不變時，氣體的壓強與氣體的體積成反比。即P1/P2V2/V1）2、蓋呂薩克定律 

8、;    當(dāng)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/V2T1/T2常數(shù)）        當(dāng)壓強不變時，一定質(zhì)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、查理定律           當(dāng)氣體的體積V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/P2T1/T2          

9、    在一定的體積下，一定質(zhì)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。4、平均*程：     (5×10-3)/P (cm)5、抽速：      Sdv/dt (升/秒)或 SQ/P       Q流量(托升/秒) P壓強(托)V體積(升) t時間(秒)6、通導(dǎo)： CQ/(P2-P1) (升/秒)7、真空抽氣時間：        對于從大氣壓到

10、1托抽氣時間計算式： t8V/S (經(jīng)驗公式)     （V為體積，S為抽氣速率，通常t在510分鐘內(nèi)選擇。）8、維持泵選擇：       S維S前/109、擴散泵抽速估算：      S3D2 (D直徑cm）10、羅茨泵的前級抽速：     S(0.10.2)S羅 (l/s)11、漏率：       Q漏V(P2-P1)/(t2-t1)      

11、0;     Q漏系統(tǒng)漏率(mmHgl/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)1

12、2、粗抽泵的抽速選擇：       SQ1/P預(yù) (l/s)      S=2.3Vlg(Pa/P預(yù))/t           S機械泵有效抽速            Q1真空系統(tǒng)漏氣率(托升/秒)            P預(yù)需要達到的預(yù)真空度(托)   &#

13、160; 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：  PnSgPgS

14、或 SgPgs/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)14、擴散泵抽速計算公式：      SQ/P(Kn)/(Pt)(升/秒)式中：S被試泵的抽氣速率(l/s)     n滴管內(nèi)油柱上升格數(shù)(格)t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滴管系數(shù)(托升/秒)

15、    KV0(L/n)(0/m)+PaVt               其中V0滴管和真空膠管的原始容積(升)    L滴管刻度部分的長度(mm)           n滴管刻度部分的格數(shù)(格)            0油的比重(克/厘米3)      &#

16、160;  m汞的比重(克/厘米3)           Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?托)          Vt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：     SZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)       式中：Z為旋片數(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

17、用系數(shù)(一般取95)。16、O型橡膠槽深B0.7D           D為橡膠直徑，槽寬C1.6B17、方形橡膠槽深B0.8A          A為方形橡膠邊長，槽寬C1.67B                                &#

18、160;     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1×10-5mmHg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(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范圍，如：擴散泵為10-310-7mmHg，在這樣寬壓強范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強而變化，其穩(wěn)定的工作壓強范圍為5×10-45×10-6mmHg。因而

19、，泵的工作點應(yīng)該選在這個范圍之內(nèi)，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1×10-5mmHg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、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

20、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?；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、

21、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)內(nèi)，也就是在臨界真空度或臨界排氣壓力的區(qū)域內(nèi)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)域內(nèi)運行，不

22、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)域之內(nèi)運行，往往還會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的明顯標志是泵內(nèi)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(dāng)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710mmHg以上，可選用水環(huán)大氣泵或水環(huán)羅茨真空機組作為抽真空裝置。 如果只作真空泵用，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

23、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 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        主要特點        極限真空度mmHg

24、60;       工作真空度mmHg        抽速范圍m3/min        密封形式sk         國內(nèi)設(shè)計單級水環(huán)真空泵，結(jié)構(gòu)簡單、維修方便。目前國內(nèi)主流的低真空水環(huán)式真空泵。        -700        -300-6

25、50        0.15120         盤根、機械密封2sk        國內(nèi)設(shè)計雙級水環(huán)真空泵，相當(dāng)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。目前國內(nèi)主流水環(huán)式真空泵。        -735        -300-700   

26、;     1.530        盤根、機械密封2BV        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，性能穩(wěn)定，將逐漸替代SK、2SK系列0.46m3/min抽速的水環(huán)真空泵。        -735        -300-700      

27、60; 0.458.33        機械密封2BE1        采用西門子先進技術(shù)，效率高，真空度高，性能穩(wěn)定，將逐漸替代SK、2SK系列6120m3/min抽速的水環(huán)真空泵。        -735 -640        -300-700 -300-600        540

28、0        盤根、機械密封SZ        50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)用于老用戶。        -640-700        -300-650        1.527        盤根SZB

29、        50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)用于水泵引水，目前已被SK系列水環(huán)泵替代。        -600        -300-550        0.330.66        盤根2SY       &#

30、160;主要應(yīng)用于水環(huán)壓縮機，最大排氣壓強為0.6MPa        -        -        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)的飽合蒸氣壓而改變。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

31、。        -755        -300-720        1.530        機械密封 本文由上海泰通泵閥提供：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510-6mmHg。通常選擇泵的真

32、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范圍，如：擴散泵為10-310-7mmHg，在這樣寬壓強范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強而變化，其穩(wěn)定的工作壓強范圍為510-4510-6mmHg。因而，泵的工作點應(yīng)該選在這個范圍之內(nèi)，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110-5mmHg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。    

33、60;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(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

34、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。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，

35、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)內(nèi)，也就是在臨界真空度或臨界排氣壓力的區(qū)域內(nèi)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)域內(nèi)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)域之內(nèi)運行，往往還會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的明顯標志是泵內(nèi)有噪音和振動。汽蝕會導(dǎo)致泵體、葉輪等零

36、件的損壞，以致泵無法工作。根據(jù)以上原則，當(dāng)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710mmHg以上，可選用水環(huán)大氣泵或水環(huán)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，以利于用戶選型真空泵一覽表名稱型 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´ 10-20.555.5XD、X單級旋片真空泵2.81502´ 10-20.3715X型單級旋片真空泵301506411往復(fù)真空泵W型往復(fù)真空泵323002000430556005.545羅茨真空泵ZJ型羅茨真空泵3050005´ 10-20.75557030001.130滑閥真空泵H型滑閥真空泵860011.155706007