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如何選用羅茨真空泵的前級(jí)泵？
羅茨真空泵不能單獨(dú)使用，必須配上前級(jí)泵組成機(jī)組，使用前級(jí)真空泵是為了降低羅茨真空泵的排出壓力，由于羅茨真空泵的壓縮比是有限的，所以選擇前級(jí)真空泵的抽速是重要的，羅茨真空泵的大壓縮比是隨排出壓力而變化的，在高排出壓力下，大壓縮比多大3：1，而gao壓縮比是在排出壓力為1到10mbar之間(1 mbar=0.75Torr)可達(dá)50:1，甚至更高些。
因此，選擇前級(jí)泵的抽速，要根據(jù)羅茨真空泵的長(zhǎng)期工作壓力范圍考慮。
例如有一系統(tǒng)用羅茨真空泵機(jī)組抽氣，要求在1 mbar入口壓力時(shí)有600升/秒的抽速，并長(zhǎng)期工作，問(wèn)應(yīng)選擇多大抽速的前級(jí)泵。
先假定用30升/秒的前級(jí)泵時(shí)，壓縮比K=600：30=20得出K=20時(shí)大排出壓力為30 mbar。
由此得出，當(dāng)選用30升/秒前級(jí)泵時(shí)，在入口壓力低于1.5 mbar以下工作是可行的，但高于1.5 mbar入口壓力工作時(shí)就選用大一些前級(jí)泵了。該例中，工作真空度1 mbar低于1.5 mbar，所以30升/秒的前級(jí)泵可以滿足上述真空系統(tǒng)的抽氣要求。
另外應(yīng)當(dāng)考慮的是，對(duì)預(yù)抽時(shí)間的要求問(wèn)題，如果正常工作時(shí)間遠(yuǎn)比預(yù)抽時(shí)間長(zhǎng)，可選較小的前級(jí)泵;假如真空室較大，而且要求很快預(yù)抽，就要用較大的前級(jí)泵，有時(shí)為了更好發(fā)揮設(shè)備的效率，機(jī)組裝有較大的預(yù)抽泵，在正常工作后停掉它，而用較小的前級(jí)泵維持，這樣做是為了節(jié)約功率。
對(duì)羅茨真空泵機(jī)組的極限壓力的要求，也是選擇前級(jí)泵的必須考慮的，對(duì)極限真空度要求較高(達(dá)1X10-3Pa～1X10-2 Pa壓力)一般選用雙級(jí)旋片式油封機(jī)械泵或雙級(jí)滑閥機(jī)械泵作為前級(jí)泵。極限真空度要求在(1X10-2 Pa～1X10-1Pa)之間可選用單級(jí)油封機(jī)械泵作為前級(jí)泵，極限真空度要求在133～1333Pa之間可選用往復(fù)式真空泵或液環(huán)式真空泵作為前級(jí)泵。
當(dāng)選用往復(fù)式或液環(huán)式粗真空泵作為羅茨真空泵的前級(jí)泵時(shí)，前級(jí)泵的抽速一般為羅茨真空泵的1/2-1/4，不能太大，否則將使壓縮比過(guò)大，造成羅茨真空泵的排氣溫度高而不能正常工作。
選用前級(jí)泵時(shí)還必須考慮被抽氣體中是否有腐蝕性介質(zhì)，是否含有可凝性氣體，是大量的還是微量的。如果含有腐蝕性氣體，就不能選用油封機(jī)械泵，油封機(jī)械泵還不適宜抽除含有大量可凝性蒸汽的氣體，否則將會(huì)使密封液很快乳化，抽除含有微量可凝性蒸汽的氣體時(shí)，也必須采用帶有氣鎮(zhèn)裝置的油封機(jī)械泵作為前級(jí)泵。
①如果被抽氣體無(wú)特殊性，既無(wú)腐蝕性和毒性。又不是低蒸氣壓的氣體，如潔凈空氣等，應(yīng)首先考慮采用旋片式真空泵作為機(jī)組的前級(jí)泵。因?yàn)樾秸婵毡糜写蟮膲嚎s比和寬的工作壓力范圍，雙級(jí)旋片式真空泵的工作壓力范圍從大氣壓力至1×10-2Pa，單級(jí)旋片式真空泵的工作壓力范圍從大氣壓力至1Pa。即便是單級(jí)旋片真空泵作為一級(jí)羅茨機(jī)組的前級(jí)泵，其極限壓力可達(dá)1×10-1Pa。這類配置由于機(jī)組有較寬的工作壓力范圍，所以經(jīng)濟(jì)性好，使用廣泛。同樣，滑閥式真空泵也是這類配置的前級(jí)泵，滑閥式真空泵因其對(duì)被抽氣體中含少量雜質(zhì)的敏感性低于旋片式真空泵，故在許多場(chǎng)合優(yōu)于旋片式真空泵作為前級(jí)泵配置。
②如果被抽氣體成分帶有腐蝕性或氣體成分會(huì)裂解前級(jí)真空泵油，或者抽除較低蒸氣壓的氣體，一般前級(jí)泵就不能使用旋片式真空泵和滑閥式真空泵，因?yàn)檫@類氣體會(huì)對(duì)前級(jí)泵產(chǎn)生腐蝕，或會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣凝結(jié)在前級(jí)泵，侵蝕泵油后使前級(jí)泵不能正常工作。在這種情況下，選擇水環(huán)式真空泵為前級(jí)泵較為合適。一般水環(huán)式真空泵與一級(jí)、二級(jí)或三級(jí)羅茨泵組成的機(jī)組，其極限壓力分別可達(dá)650Pa, 25Pa, 1pa.但是這類使用中有一個(gè)值得注意的問(wèn)題是: 常常遇到被抽的物質(zhì)對(duì)環(huán)境有污染，則必須選擇相適合的液體組成循環(huán)使用的封閉液環(huán)式真空泵，同時(shí)要配上工作液熱交換冷卻裝置和液環(huán)真空泵出口氣體與液體的分離裝置。
③如果在一個(gè)封閉系統(tǒng)中抽除有毒氣體，或是抽除并回收一些潔凈氣體，或者是抽除一個(gè)巨大容器中的氣體將其輸送至貯罐中，這類情況，旋片式和滑閥式真空泵及水環(huán)式真空泵均不能作羅茨泵的前級(jí)泵，比較理想的是選用氣體循環(huán)冷卻羅茨真空泵。因?yàn)樵摫镁哂懈邏嚎s比及大壓差特性，可直排大氣，大大增加機(jī)組的排氣量。一個(gè)二級(jí)羅茨泵加三級(jí)氣體循環(huán)冷卻羅茨泵的五級(jí)機(jī)組，其極限壓力可達(dá)10-1Pa，工作壓力范圍可從大氣壓力至 5×10-1Pa。同時(shí)，氣體循環(huán)冷卻羅茨真空泵本身也可作為主抽泵，與水環(huán)真空泵組成機(jī)組，適合于②所述的一些高壓差工況，使真空機(jī)組的可靠性更好。正因?yàn)闅怏w循環(huán)冷卻羅茨泵有這些特點(diǎn)，所以在目前羅茨真空泵機(jī)組中的使用越來(lái)越普遍。
④如果被抽系統(tǒng)要求提供無(wú)油、水蒸氣污染的清潔真空環(huán)境，前級(jí)泵則應(yīng)采用干式真空泵，可選擇螺桿式、爪式或活塞式無(wú)油真空泵，羅茨泵也應(yīng)選用無(wú)油污染的類型。這種配置方案即可解決單純使用干式泵極限真空度低的問(wèn)題，又能保證有較大的抽速。前級(jí)泵的選擇自然還應(yīng)考慮選擇多大的抽速來(lái)匹配與主泵羅茨泵的級(jí)比，以適應(yīng)被抽容器大小和達(dá)到工作壓力所需時(shí)間的要求。
為了獲得在低入口壓力(1~100pa)時(shí)的高的抽氣速率，可用一臺(tái)羅茨真空泵作為另一臺(tái)羅茨真空泵的前級(jí)泵組成的三級(jí)或四級(jí)機(jī)組，此時(shí)羅茨真空泵之間的抽速比一般在2~5之間。
選配前級(jí)泵的原則如下：
1、要求前級(jí)泵造成主泵工作所需的預(yù)真空條件。
2、主泵允許的大排氣壓力下，前級(jí)泵必須將主泵所排出的大氣體量及時(shí)排走，前級(jí)泵的抽速須按照該泵在實(shí)際入口壓力時(shí)的實(shí)際抽速。
3、兼作預(yù)抽泵的前級(jí)泵要滿足預(yù)抽時(shí)間和預(yù)抽真空度的要求。