罗茨泵在化工生产中的应用之罗茨泵与前级泵的配备

罗茨真空泵在使用中应根据具体工况条件及真空系统使用要求、罗茨泵与前级泵的配备,从而使罗茨真空机组体现好的适用性和经济性。

1.机组—罗茨泵—前级泵性能关系

(1)由于罗茨泵的转子与转子之间、转子与壳体之间存在着间隙,因此有返流存在,而这种返流受进口压力和出口压力的影响,即使是同一台罗茨泵,使用不同的前级泵时,其抽气速率也会有所不同。

罗茨泵的抽气速率可由下式确定:

δ=δ0(P2/P1/K)

式中:δ0—设计的抽气速率;

P1—进口压力;

P2—出口压力;

K—固有常数,由该泵转子的形状、间隙量、转子圆周速度和出口压力来确定。

由上式可知,抽气量受到出口压力与进口压力之比的影响,亦即若增加前级泵的抽气速率,那么罗茨泵的抽气速率也会增大。

(2)极限压力由泵的抽气速率、各间隙的返流量、泵体泄露量及高真空侧的放气量所决定,

即:

式中:P0—极限压力

Q1—返流量

Q2—泄露量

Q3-放气量

δ—放气量

在这些参数中,Q1受排气压力即前级泵的极限压力的影响很大,在用水环泵作前级泵时,罗茨泵的极限压力随水在不同温度时饱和蒸汽压的不同而不同。

2.罗茨泵配备不同前级泵的性能比较

罗茨泵在配备不同前级泵时,性能是大不相同的,如图1所示:

图1 | 罗茨泵配备不同前级泵时的性能比较

由图可见,前级泵的极限真空度愈高时,机组的极限真空度也随之增高;两级罗茨泵串联使用,则能提高机组的极限真空度(实质上就是前一个罗茨泵为后一个罗茨泵的前级泵),且性能曲线平缓扩大,也即使用的范围扩大(由曲线1与2,曲线3与5的比较而得)。机组1、2的曲线大致相同。同样,机组3、4、5的曲线也有相同之处。然而1、2机组曲线和3、4、5机组曲线却是完全不同的两组曲线。

这说明对于同一罗茨泵而言,选用不同的前级泵时,其机组的性能曲线有本质的差异。由此可见,前级泵对机组性能有相当大的影响。