真空泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題

真空泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是選擇真空抽氣機(jī)組的主泵

一、主泵類型的確定

(1)根據(jù)真空室所需要建立的極限壓力確定主泵的類型。一般主泵極限壓力的選取要比真空室的極限壓力低半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。

(2)根據(jù)真空室進(jìn)行工藝生產(chǎn)時(shí)所需要的工作壓力選主泵。應(yīng)正確地選擇主泵的工作點(diǎn)，在其工作壓力范圍內(nèi)，應(yīng)能排除真空室內(nèi)工藝過程中產(chǎn)生的全部氣體量。因此，真空室內(nèi)的工作壓力一定要在主泵的最佳抽速壓力范圍之內(nèi)。

(3)根據(jù)真空室的容積大小和要求的抽氣時(shí)間來選主泵。真空室體積大小對(duì)系統(tǒng)抽到極限真空的時(shí)間有影響。當(dāng)抽氣時(shí)間要求一定時(shí)，若真空室體積越大，則主泵抽速也越大。

(4)正確地組合真空泵，由于真空泵有選擇性地抽氣，因而有時(shí)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(bǔ)充才能滿足抽氣要求。

(5)若真空系統(tǒng)嚴(yán)格要求無油時(shí)，則應(yīng)該選各種無油泵作主泵。如果要求不嚴(yán)格，則可選擇有油泵，然后加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、擋油阱等，也能達(dá)到清潔真空要求。

(6)選擇真空泵時(shí)，應(yīng)該知道被抽氣體成分，針對(duì)被抽氣體成分選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有腐蝕性氣體、顆粒灰塵等，則應(yīng)該考慮選擇好凱德干式真空泵、耐腐蝕真空泵等?；蛟诒玫倪M(jìn)氣口管道上安裝輔助設(shè)備。

(7)根據(jù)整套真空系統(tǒng)的初次投資和日常維護(hù)費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選擇主泵。

二、主泵抽速的計(jì)算

主泵的類型選定之后，接下來雅之雷德機(jī)電科技就是要具體地確定主泵抽速的大小規(guī)格。主泵抽速大小確定的主要依據(jù)是被抽容器的工作真空度和其最大排氣流量，以及被抽容器的容積和所要求的抽氣時(shí)間。

(1)真空室內(nèi)排氣流量的計(jì)算。在正常的工藝過程中，真空室內(nèi)所產(chǎn)生的氣流量應(yīng)當(dāng)由主泵及時(shí)抽走，以保證真空室內(nèi)的壓強(qiáng)符合工作真空度的要求。工藝過程中的氣流量可用下式計(jì)算

Q=Qg+Qn+Qf+Ql (Pa .m3 /S)

式中

Q---真空室中產(chǎn)生的總的氣流量，

Qg--工藝過程中被熔煉或被處理的材料放出的氣流量，Pa.m3/s;

Qn--真空室內(nèi)所用耐火保溫材料的出氣流量，Pa.m3/s;

Qf--暴露于真空條件下的真空室內(nèi)壁和所有構(gòu)件表面解析出來的氣流量，Pa.m3/s;

Ql--真空室外大氣通過各密封連接處泄漏到真空室內(nèi)的氣流量，Pa.m3/s,

以上各量在不同的真空應(yīng)用設(shè)備中不一定都存在，這要根據(jù)實(shí)際情況具體考慮。

(2)被抽容器所要求的有效抽速的計(jì)算。設(shè)被抽容器內(nèi)的最大排氣流量為Q(單位為Pa.m3/s)，所要求的工作壓力為Pg(單位為Pa)，則根據(jù)真空容器所要求的工作壓力Pg和最大排氣流量Q，可得被抽容器出口處主泵的有效抽速Sez

Sez=Q/Pg(m3/s)

如果是低真空系統(tǒng)，則泵的有效抽速

Sez=Ql+ Qg+Qn/Pg

式中，符號(hào)意義同式。

(3)粗算主泵的抽速S。由于在選定主泵之前，真空室出口到主泵入口之間的管路沒有確定，因而其流導(dǎo)C是未知的，也就無法確切地計(jì)算出主泵的抽速S。可根據(jù)下面經(jīng)驗(yàn)公式粗算出主泵的抽速，即

S=KsSez(m3/s)

式中Ks是在真空室出口主泵的抽速損失系數(shù)，當(dāng)主泵入口到真空室出口之間的管路中不采用捕集器時(shí)，取Ks=1.3～1.4;當(dāng)采用捕集器時(shí)，取Ks=2～2.5。主泵抽速S粗算出來后，按S值在真空泵的產(chǎn)品系列中選出符合粗算值S的主泵，設(shè)粗選出的主泵抽速為Sp。

(4)主泵抽速的驗(yàn)算和確定。主泵抽速S粗算求出之后，按S值粗選出合適規(guī)格的主泵。

根據(jù)粗選主泵的入口尺寸，選擇確定連接管路及其他元件尺寸，再由流導(dǎo)公式求出管路的流導(dǎo)C，再按下式精算主泵抽速

Sp=SezC/C-Sez

由(3)算得的Sp如果同(2)粗算的抽速相差很小,就可把粗選的泵作為真空系統(tǒng)主泵,否則應(yīng)重新選用。