产品知识

如何选择真空泵

来源：www.enyivacuum.com | 发布时间：2024/3/9

1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如：真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度，选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。

2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围，如：扩散泵为10-3~10-7mmHg，在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化，其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内，而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作，但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。

3、真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。

4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速，但不能抽氦，而三极型溅射离子泵，（或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速，两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。

5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。

6、了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。选择真空泵时，需要知道气体成分，针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体，应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备，如冷凝器、除尘器等。

7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。

8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许，应选择无振动的泵或者采取防振动措施。

9、真空泵的价格、运转及维修费用。

真空泵 工作范围(托)

旋片真空泵 760~5×10-4

滑阀真空泵 760~5×10-3

往复真空泵 760~10-2

水环真空泵 760~25

罗茨真空泵 10-1~10-4　

水环式真空泵/液环真空泵工作原理

水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×05Pa表压力。

水环吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。 水环泵泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用， 水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。

真空计算公式

1、玻义尔定律:体积V，压强P，P·V＝常数 　　 一定质量的气体，当温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。即P1/P2＝V2/V1

2、盖·吕萨克定律: 当压强P不变时，一定质量的气体，其体积V与绝对温度T成正比 　　V1/V2＝T1/T2＝常数

当压强不变时，一定质量的气体，温度每升高(或P降低)1℃，则它的体积比原来增加 (或缩小)1/273。

3、抽速：S＝dv/dt (升/秒)或 S＝Q/P 　　Q＝流量(托·升/秒) P＝压强(托)　　V＝体积(升) t＝时间(秒)

4、平均自由程：λ＝(5×10-3)/P (cm)

5、通导：C＝Q/(P2-P1) (升/秒)

6、查理定律： 当气体的体积V保持不变，一定质量的气体，压强P与其绝对温度T成正比， 即：P1/P2＝T1/T2 在一定的体积下，一定质量的气体，温度每升高(或降低)1℃，它的压强比原来增加(或减少)1/273

7、维持泵选择：S维＝S前/10

8、漏率：Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1) Q漏－系统漏率(mmHg·l/s) V－系统容积(l) P1－真空泵停止时系统中压强(mmHg) P2－真空室经过时间t后达到的压强(mmHg) t－压强从P1升到P2经过的时间(s)

9、扩散泵抽速估算：S＝3D2 (D＝直径cm）

10、前级泵抽速选择：排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、 涡轮分子泵等，它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值，选用的前级泵 必须能将主泵的最大气体量排走，根据管路中，各截面流量恒等的原则有： PnSg≥PgS 或 Sg≥Pgs/Pn Sg－前级泵的有效抽速(l/s), Pn－主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s) Pg－真空室最高工作压强(托), S－主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s)

11、真空抽气时间：对于从大气压到1托抽气时间计算式： t＝8V/S (经验公式)V为体积，S为抽气速率，通常t在5~10分钟内选择。

12、罗茨泵的前级抽速：S＝(0.1~0.2)S罗 (l/s)

13、旋片真空泵的几何抽速计算公式：S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s) 式中：Z为旋片数，n为转速(转/分)，L为泵腔长度，D为泵腔直径，d为转子直径(cm)，Kv为容积利用系数(一般取95％)。

上一篇：水环式真空泵供电不足是什么原因

下一篇：真空泵工作原理