不同的真空系统要求的真空度不同。因此往往必须由一套真空机组来完成,即由工作在不同压力范围的真空泵串接起来。
高真空一侧的真空泵能达到系统要求的真空度,而低真空一侧的真空泵是直排大气的。显然简单的真空机组就是一台直排大气的真空泵。但高真空系统一般需要三级机组,中真空一般需要二级机组。
选用原则
(1)真空泵的结构:抽腐蚀性气体,必须要求真空泵用耐腐蚀材料或衬耐腐蚀材料制成。抽与油起作用的气体,不能选择使用润滑油的真空泵。
(2)满足工艺要求:如减压塔顶不凝气体的量很大,必须选用蒸汽喷射真空泵,因为它具有真空度高,结构简单,操作方便等特点,在减压塔内造成很高真空,有利于在减压下分馏,保证了产品质量。
(3)足够的抽气速率:在允许的时间内,能把需要抽走的气体抽出,才能保证生产的正常进行。
(4)工作时间:连续工作时间能保证一个工艺循环的基本要求,不能因为连续工作时间短而影响生产。
真空泵的主要参数
(1)抽气速率:真空泵的抽气速率也叫生产能力,在一定温度下,真空泵在单位时间内能从设备内抽走气体的体积,单位m3/s或m3/h表示。
(2)残余压力:也叫极限真空即真空泵能达到稳定状态下的zui低压力,单位“Torr”或%表示。1Torr=1/760atm=133.3Pa。
(3)抽气量:在一定温度下,真空泵在单位时间内能从设备内抽走指定气体量叫抽气量,单位m3/h。
(4)起动压力:真空泵开始工作时的压力。
真空泵的特点
1、真空度:干式螺杆真空泵、爪式真空泵、无油涡旋真空泵极限真空度都很高,极限真空均可达到1-2Pa,珂勒曦的干式螺杆真空泵极限真空已突破0.1Pa;无油往复真空泵为粗真空设备,极限真空度低,需要搭配罗茨等其他真空泵提高极限真空。
2、抽气量:无油涡旋真空泵由于内部结构问题,抽气量较小,只适用于小抽气量的工艺中;干式螺杆真空泵型号齐全,可适用大抽气量工艺中,配合罗茨真空泵可以满足不同客户的需求。
3、稳定性:干式螺杆真空泵性能稳定,噪音低,故障率低;无油往复真空泵结构简单,噪音较高,需要经常更换滑片。爪式真空泵由于装配复杂,转子与轴不为一体,出现故障需全部重新拆解装配,反复装配从而降低产品性能及稳定性。
4、特殊工况处理:由于化工、制药、半导体行业等相关工艺气中会不同程度含有易燃、易爆以及腐蚀性气体,所以干式真空泵需要特殊处理。干式螺杆真空泵内部结构简单,两根转子、泵腔均可做防腐处理,常见的有镍磷涂层和特氟龙涂层,珂勒曦干式螺杆真空泵采用则是特殊的多层镀镍和纳米材料镀层,有效防止盐酸等高腐蚀性介质对设备的侵蚀。爪式真空泵很难做防腐处理,各级隔板之间几乎无法做表面处理,转子表面的防腐涂层也容易在装配时损伤。无油涡旋真空泵只适合抽洁净的气体,不能抽取易燃、易爆及具有腐蚀性的气体。
在某些中真空应用中,需要进入10-1Pa范围,这对罗茨泵的二级机组往往难于实现,而使用二级罗茨泵串接的三级机组可使真空度提高一个数量级而进入10-1Pa,所以中真空应用也常用三级机组。由于分子增压泵在10-1Pa可以满抽速,所以亦可以在三级中真空机组中取代两级罗茨泵。
一般地讲,长时间工作在中真空的低端压力范围的罗茨泵,分子增压泵可以完全取代。而长时间工作在中真空高端压力范围的罗茨泵相对而言应该较少,因为这一压力范围前级泵往往还具有强劲的抽速。