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真空泵工作原理

罗茨水环真空机组原理

日期:2020-01-04 13:04:17      编辑:www.142.net

罗茨水环真空机组是以罗茨泵为主泵,以水环真空泵为前级泵串联而成的。罗茨真空机组在一般情况下,选用水环真空泵作为前级泵比其它真空泵更为有利,这主要是由于它能够抽除大量的可凝性蒸汽,特别是当气镇油封机械真空泵排除可凝性蒸汽能力不够,或使用的溶剂能使泵油恶化而影响性能,或者是真空系统不允许油污染的时候更为明显。

罗茨水环真空机组原理:罗茨水环真空机组选用水环泵作为前级泵比其它真空泵更为有利,它克服了单台水环泵使用时极限压力差(机组的极限压力比水环泵有很大的提高),在一定压力下抽气速率低的缺点,同时保留了罗茨泵能迅速工作,有较大抽气速率的优点。尤其能够适应抽除大量的可凝性蒸汽,特别是当气镇油封机械真空泵排除可凝性蒸汽能力不够,或使用的溶剂能使泵油恶化而影响性能,或者是真空系统不允许油污染的时候更为明显。当配有防爆电机及电器时并遵守相应的安全规则下,还可抽除易燃易爆的气体。

罗茨水环真空机组-山东沃尔姆罗茨真空机组厂家

罗茨水环真空机组-山东沃尔姆罗茨真空机组厂家


罗茨水环真空机组广泛地用于化工、食品升华干燥、高空模拟试验等的抽真空系统中。这类联合机组,大致有如下几种类型:

(1)罗茨泵-水环泵:机组中水环泵的作用是造成罗茨泵所需的预备真空,因此要求该水环真空泵的最大允许排气压力,即是说,一方面要尽量提高水环泵的极限真空,另一方面,也要设法提高罗茨泵的最大允许排气压力。

一般情况,单级水环泵极限真空度不高,而目前我国生产的罗茨泵要求的预真空又较高,故实际上不用单级水环泵作为罗茨泵的前级泵,而用能提高极限真空度的双级水环泵作为前级泵使用,采用双级水环泵,还可以提高机组的极限真空度。一台罗茨泵的极限真空度是较低的,特别是当它与水环泵组合运行时,使用范围受到限制,整个机组的极限真空度可能更低,但若用两台罗茨泵串联再与水环泵组合,就能大大提高机组的极限真空度。故在这种类型里通常见到的是两台罗茨泵串联后再用双级水环泵作前级泵 (图1)组成机组。

罗茨泵串联-双级水环泵机组

图1  罗茨泵串联-双级水环泵机组


(2)罗茨泵-水环泵-大气泵机组:即使采用双级水环泵,极限真空度的提高也只是在一定的范围之内,这是因为受到水的饱和蒸汽压的限制。水环真空泵的理论极限压力就是水的饱和蒸汽压。如果考虑气体返流等因素的影响,实际上水环泵的极限压力显著比该水温上的饱和蒸汽压力为高。为了提高前级泵的极限真空度,还可以使水环泵与大气泵组合使用。见图2。这样,串联一级大气泵后的极限真空度可达20~30Torr,如果水环泵与二级大气泵组合,则极限真空可达2~10Torr。

罗茨泵-水环-大气泵机组

图2  罗茨泵-水环-大气泵机组


(3)罗茨泵-水环泵并联机械真空泵:此机组主要用于需要处理大量水蒸汽,且极限真空度要求较高的抽真空系统,例如在真空干燥方面。

要求处理大量水蒸汽的真空系统中,使用水环真空泵是较合适的,但由于其极限真空度不高,致使整个机组的极限真空度较低。虽然在要求真空度较高的抽真空系统中,需要极限真空较高的机械真空泵作为前级泵使用。但由于水环泵的耗电量大,效率很低,噪声高,在需要长时间的真空干燥系统中,用水环泵作为罗茨泵前级泵很不经济。

在上述情况下,可将气镇机械真空泵与水环泵并联,作为罗茨泵的前级泵。真空干燥时,先用水环泵进行预抽,直至水蒸汽大量减少时,再开动气镇机械真空泵,切断水环泵。如需要较长时间才能完成干燥的场合,所需冷却水和功率都较少,如图3所示。

罗茨泵与水环泵、机械泵并联组成的机组

图3  罗茨泵与水环泵、机械泵并联组成的机组


沃尔姆水环泵和罗茨泵:2BV水环式真空泵及压缩机、2BE1水环真空泵、2BE3液环真空泵、2BE1S双级水环式真空泵、DMB罗茨真空泵。沃尔姆无论在水环泵、罗茨泵还是罗茨真空机组上都有多项实用新型专利,例如:可同时启动的串联罗茨真空机组,它解决了现有技术中的罗茨真空机组的启动方式耗时较长、效率低、能源损耗大的不足,其主要包括由罗茨真空泵电机驱动的前级真空泵和罗茨真空泵,所述前级真空泵上设置排气口,所述罗茨真空泵上设置吸气口;在前级真空泵与罗茨真空泵之间设置气动球阀;所述前级真空泵的电机、气动球阀和压差检测装置均由控制柜控制。这项实用新型的有益效果是:在保证罗茨真空泵电机不过载的前提下,通过控制罗茨真空泵的进排气口压差来提高抽速,进而缩短真空机组的启动时间。

罗茨水环真空机组广泛地用于化工行业中的真空蒸馏、真空蒸发、脱水结晶;食品行业中的冷冻干燥;医药工业的真空干燥;轻纺工业的涤纶切片;高空模拟试验等的抽真空系统中用于较高真空的罗茨真空泵(机械增压泵)不能直排大气,如直排大气会造成罗茨真空泵吸气 口与排气出口压差太大,从而使罗茨真空泵过载,如单纯加大罗茨真空泵电机功率又会造成罗茨真空泵过热以致罗茨真空泵转子之间的微小间隙很快因热膨胀而卡死。为保证罗茨真空泵能达到较高真空必须保证罗茨真空泵转子之间的间隙。所以罗茨真空泵使用时必须设有前级泵,用前级泵将系统内压力抽至一定范围内时再启动罗茨真空泵,如此可以避免罗茨真空泵过载。前级泵可以选用水(液)环式真空泵等可直排大气的真空泵。


注:可同时启动的串联罗茨真空机组_烟台沃尔姆真空泵获得专利

注:部分参考资料来源于网络


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