羅茨真空泵不能單獨使用。必須配備前級泵。前級真空泵用于降低羅茨真空泵的排出壓力。由于羅茨真空泵的壓縮比受到限制,因此選擇前級真空泵的抽速。
重要的是,羅茨真空泵的最大壓縮比隨排出壓力而變化。在高排出壓力下,最大壓縮比高達3:1,最高壓縮比為1至10 mbar。介于至50:1之間,甚至更高。因此,應根據(jù)羅茨真空泵的長期工作壓力范圍選擇前級泵的抽速。
例如,有一個系統(tǒng)使用羅茨真空泵裝置抽空氣,在1毫巴的入口壓力下需要600升/秒的抽速,并且工作很長時間,詢問前級泵應該多少選擇。
首先假設使用30升/秒的前級泵,當K = 20時,壓縮比K = 600:30 = 20,從上圖開始,最大排出壓力為30毫巴。
因此,當使用30升/秒的前級泵時,在低于1.5毫巴的入口壓力下工作是可行的,但是當在高于1.5毫巴的入口壓力下操作時使用更大的前級泵。在這種情況下,工作真空在1.5毫巴以下1毫巴,因此30升/秒的前級泵可以滿足上述真空系統(tǒng)的泵送要求。
另外,應該考慮如果正常工作時間長于預提取時間,則可以選擇較小的前泵。如果真空室很大并且需要預抽真空,則需要使用較大的前級泵,有時為了更好地利用設備的效率,該裝置配備了更大的預泵,這是正常運行后停止,并使用較小的前級泵進行維護,以節(jié)省電力。
在選擇前級泵時,還必須考慮羅茨真空泵裝置的最終壓力要求。對于極限真空度,兩級旋片式油封機械泵或兩級滑閥機械泵作為前級泵。極端真空需要一個單級油封機械泵作為之間的前級泵。極限真空要求介于133和1333Pa之間。可以使用往復式真空泵或液環(huán)真空泵作為前部。
當選用往復式或液環(huán)式粗真空泵作為羅茨真空泵的前級泵時,前級泵的抽速一般為羅茨真空泵的1 / 2-1 / 4,不能太大,否則將超過壓縮比。很大,導致羅茨真空泵的排氣溫度很高,無法正常工作。
選擇前級泵時,還必須考慮泵送氣體中是否存在腐蝕性介質(zhì),是否含有可冷凝氣體,無論是大還是小。如果含有腐蝕性氣體,則不能使用油封機械泵。油封機械泵不適合泵出含有大量可冷凝蒸汽的氣體。否則,密封液將快速乳化,并且將除去含有可追蹤可冷凝蒸汽的氣體。同時,還必須使用帶有氣鎮(zhèn)裝置的油封機械泵作為前級泵。
為了在低入口壓力下獲得高泵送速率,羅茨真空泵可用作另一臺羅茨真空泵的前泵的三級或四級單元。這時,羅茨真空泵兩者之間的抽速一般在2到5之間。
一般而言,選擇前級泵的原則如下:
1.需要由前級泵操作主泵所需的預真空條件。
2.在主泵允許的最大排氣壓力下,前級泵必須及時排出主泵排出的最大氣體量。前級泵的抽速必須與泵在實際入口壓力下的實際抽速一致。
3.兼作預泵的前級泵應滿足預抽時間和預真空度的要求。