|
前級(jí)泵是用于維持某一真空泵前級(jí)壓強(qiáng)低于其臨界前級(jí)壓強(qiáng)的真空泵。如羅茨泵前配置的旋片或滑閥泵就是前級(jí)泵。
"前級(jí)泵"這個(gè)名詞在真空機(jī)組中見(jiàn)的比較多，主要是幫助主泵羅茨真空泵啟動(dòng)，羅茨真空泵一般情況下不能在常壓下啟動(dòng)，如果要啟動(dòng)電機(jī)功率相當(dāng)大，而且對(duì)泵的運(yùn)行有傷害。而且通過(guò)配用不同的前級(jí)泵可以運(yùn)用到不同的環(huán)境。如配用水環(huán)式真空泵，就可以抽除含有大量可凝性蒸氣和帶有一定腐蝕性的氣體（通過(guò)水稀釋腐蝕性氣體濃度）。目前常見(jiàn)的前級(jí)泵有：水環(huán)式真空泵、旋片式真空泵，立式無(wú)油真空泵、往復(fù)式真空泵、H、2H滑閥式真空泵等。通過(guò)選用不同的前級(jí)泵可以得到不同的真空度和抽氣速率。
羅茨真空泵不能單獨(dú)使用，必須配上前級(jí)泵組成機(jī)組，使用前級(jí)真空泵是為了降低羅茨真空泵的排出壓力，由于羅茨真空泵的壓縮比是有限的，所以選擇前級(jí)真空泵的抽速是重要的，如右圖表明，羅茨真空泵的最大壓縮比是隨排出壓力而變化的，在高排出壓力下，最大壓縮比最多大3：1，而最高壓縮比是在排出壓力為1到10mbar之間（1 mbar=0.75Torr）可達(dá)50:1，甚至更高些。
因此，選擇前級(jí)泵的抽速，要根據(jù)羅茨真空泵的長(zhǎng)期工作壓力范圍考慮。
例如有一系統(tǒng)用羅茨真空泵機(jī)組抽氣，要求在1 mbar入口壓力時(shí)有600升/秒的抽速，并長(zhǎng)期工作，問(wèn)應(yīng)選擇多大抽速的前級(jí)泵。
先假定用30升/秒的前級(jí)泵時(shí)，壓縮比K=600：30=20從上圖查得K=20時(shí)最大排出壓力為30 mbar。
由此得出，當(dāng)選用30升/秒前級(jí)泵時(shí)，在入口壓力低于1.5 mbar以下工作是可行的，但高于1.5 mbar入口壓力工作時(shí)就選用大一些前級(jí)泵了。該例中，工作真空度1 mbar低于1.5 mbar，所以30升/秒的前級(jí)泵可以滿足上述真空系統(tǒng)的抽氣要求。
另外應(yīng)當(dāng)考慮的是，對(duì)預(yù)抽時(shí)間的要求問(wèn)題，如果正常工作時(shí)間遠(yuǎn)比預(yù)抽時(shí)間長(zhǎng)，可選較小的前級(jí)泵；假如真空室較大，而且要求很快預(yù)抽，就要用較大的前級(jí)泵，有時(shí)為了更好發(fā)揮設(shè)備的效率，機(jī)組裝有較大的預(yù)抽泵，在正常工作后停掉它，而用較小的前級(jí)泵維持，這樣做是為了節(jié)約功率。
對(duì)羅茨真空泵機(jī)組的極限壓力的要求，也是選擇前級(jí)泵的必須考慮的，對(duì)極限真空度要求較高（達(dá)1X10－3Pa～1X10－2Pa壓力）一般選用雙級(jí)旋片式油封機(jī)械泵或雙級(jí)滑閥機(jī)械泵作為前級(jí)泵。極限真空度要求在（1X10－2Pa～1X10－1Pa）之間可選用單級(jí)油封機(jī)械泵作為前級(jí)泵，極限真空度要求在133～1333Pa之間可選用往復(fù)式真空泵或液環(huán)式真空泵作為前級(jí)泵。
當(dāng)選用往復(fù)式或液環(huán)式粗真空泵作為羅茨真空泵的前級(jí)泵時(shí)，前級(jí)泵的抽速一般為羅茨真空泵的1/2－1/4，不能太大，否則將使壓縮比過(guò)大，造成羅茨真空泵的排氣溫度高而不能正常工作。
選用前級(jí)泵時(shí)還必須考慮被抽氣體中是否有腐蝕性介質(zhì)，是否含有可凝性氣體，是大量的還是微量的。如果含有腐蝕性氣體，就不能選用油封機(jī)械泵，油封機(jī)械泵還不適宜抽除含有大量可凝性蒸汽的氣體，否則將會(huì)使密封液很快乳化，抽除含有微量可凝性蒸汽的氣體時(shí)，也必須采用帶有氣鎮(zhèn)裝置的油封機(jī)械泵作為前級(jí)泵。
為了獲得在低入口壓力（1~100pa）時(shí)的高的抽氣速率，可用一臺(tái)羅茨真空泵作為另一臺(tái)羅茨真空泵的前級(jí)泵組成的三級(jí)或四級(jí)機(jī)組，此時(shí)羅茨真空泵之間的抽速比一般在2~5之間。
通常前級(jí)泵直接影響主泵的抽氣性能，影響真空系統(tǒng)的抽氣時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益。配前級(jí)泵時(shí)應(yīng)遵循如下幾點(diǎn)規(guī)定：
(1)前級(jí)泵應(yīng)保證能及時(shí)排出主泵所排出的氣體流量。
(2)前級(jí)泵在主泵(如擴(kuò)散泵、油增壓泵，分子泵和羅茨泵)出口處造成的壓強(qiáng)應(yīng)低于主泵的最大排氣壓強(qiáng)。
(3)兼作預(yù)抽泵的前級(jí)泵應(yīng)滿足預(yù)抽時(shí)間的要求。
所配前級(jí)泵確定之后，即可按前級(jí)泵的入口尺寸選擇前級(jí)管道閥和預(yù)抽管道閥，確定備部分連接管道的尺寸。根據(jù)以上的確定，可繪制出真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖。
分子泵作為主泵時(shí)，其抽氣能力與前級(jí)泵的抽氣能力有密切關(guān)系。分子泵的前級(jí)側(cè)需要保持分子流狀態(tài)，它才能穩(wěn)定工作。為了保證分子泵前級(jí)側(cè)處于分子流狀態(tài)，通常按式選取前級(jí)泵的抽速。
羅茨泵作為主泵時(shí)，由于羅茨泵的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙較大，所以它對(duì)氣體的壓縮比較小，一般其前綴泵要大些。通�？捎糜头鈾C(jī)械泵或水環(huán)泵作為羅茨泵的前級(jí)泵，前級(jí)泵的抽速可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式選取
如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源：http://prqqgrg.cn
點(diǎn)擊更多技術(shù)文獻(xiàn)
|
