真空機組一般根據(jù)主泵的類型來命名,然后可根據(jù)產(chǎn)品特點來進行分類,如含油真空機組與無油真空機組;更常見的,是按真空應(yīng)用范圍來,可分為低真空機組、中真空泵機組、高真空機組及超高真空機組。
1.低真空機組工作壓力高、排氣量大,多用于真空輸送、真空浸漬、真空過濾、真空干燥機真空脫氣等。低真空機組常用的主泵,容積式真空泵中的往復泵、水環(huán)泵、油封機械泵、螺桿真空泵、濕式羅茨泵以及噴射泵、分子篩吸附泵等這些直排大氣型的真空泵都可以勝任,但根據(jù)被抽氣體的清潔程度、濕度及其他條件,需配置除塵器、氣水油水分離器、干燥阱等設(shè)施。
2.中真空機組適用于需要大抽速和獲得中真空的各種真空系統(tǒng)中,如鍍膜機、真空冶煉、真空熱處理及醫(yī)藥化工、電工焊接等行業(yè)。以往中真空機組由羅茨真空泵+油封機械泵、羅茨真空+水環(huán)真空泵以及雙羅茨真空泵這樣的組合居多。隨著螺桿真空泵這樣的無油真空泵的興起,羅茨真空泵+螺桿真空泵這樣的無油真空機組也逐漸增多,適應(yīng)性更廣。
3.高真空機組工作于分子流狀態(tài)下,工作壓力區(qū)間在10-2~10-6Pa,排量小、抽速大,一般情況下主泵由擴散泵、分子泵、鈦升華泵以及低溫冷凝泵等來承擔,由于它們無法直接在大氣下工作,因此必須配置前級泵、預抽泵等,特殊情況下為防止氣壓波動還需要配置維持泵與儲氣罐等。
4.超高真空機組工作壓力區(qū)間在10-6~10-10Pa,需要主泵的極限真空要在10-7~10-8Pa以上且在工作壓力區(qū)間內(nèi)保證相應(yīng)的抽速,如濺射離子泵、渦輪分子泵等,而且對系統(tǒng)組成的材料要求能經(jīng)受200~450℃高溫烘烤并保證低漏氣率與出氣率等。
真空系統(tǒng)可以抽哪些氣體?1.真空系統(tǒng)工藝過程中產(chǎn)生的氣體:它包括工藝過程中材料放出的氣體以及工藝需要而引入的氣體,同時真空系統(tǒng)中液體或固體蒸發(fā)的氣體也包含其中。不同的工藝過程以及不同的被處理材料,這部分氣體的量的計算都是不同的。?
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2.真空系統(tǒng)內(nèi)原本存在的大氣氣體:真空系統(tǒng)中真空容器室、真空管路等,這些原本就含有一定量的大氣氣體成分,在抽氣初期,它們是真空系統(tǒng)抽氣的主要氣體負荷,也是被系統(tǒng)最早抽走的。?
3.真空系統(tǒng)中的泄漏氣體:??泄漏氣體包括大氣通過真空密封的連接處以及各種漏隙通道泄漏進入真空系統(tǒng)內(nèi)部的氣體。對于確定的真空系統(tǒng)來說,泄漏的氣體量是一個常數(shù)。不同的真空系統(tǒng)應(yīng)用、不同的極限壓力,對泄漏氣體的量也有嚴格的限制。?
4.真空系統(tǒng)中各種材料表面解吸釋放出來的氣體:常壓下,真空系統(tǒng)中的材料表面會吸附、溶解部分氣體。在負壓狀態(tài)下,這部分氣體會被重新釋放出來。它的放氣流量與材料性能、處理工藝以及材料表面狀態(tài)有關(guān)。?
氣體在固體中也會發(fā)生溶解、滲透。因此大氣通過容器壁結(jié)構(gòu)材料會向真空系統(tǒng)內(nèi)滲透部分氣體。這種滲透在一般的金屬系統(tǒng)下可以不考慮,但部分應(yīng)用在玻璃真空系統(tǒng)或薄壁金屬系統(tǒng)會需要考慮滲透氣體帶來的影響。?
?真空系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計建設(shè)過程中需要注意的十個方面:??一、結(jié)構(gòu)材料選擇標準的無縫鋼管和板材,減少焊接結(jié)構(gòu),提高真空部件的氣密性。對于需要進行焊接結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)元件,應(yīng)針對性的選擇焊接性能好的鋼材。
二、合理設(shè)計焊接結(jié)構(gòu),提高焊接工藝質(zhì)量。焊接是真空系統(tǒng)建設(shè)過程中的一道重要工序,焊接結(jié)構(gòu)要避免處于真空中的焊縫有污物積存的空隙。如果出現(xiàn)污物積存或空隙,不僅會給清洗造成困難,還會成為真空系統(tǒng)中緩慢放氣的氣源。如果焊縫出現(xiàn)死空間,就會成為難以找到漏隙所在。
三、避免出現(xiàn)隔離孔穴,或為其開設(shè)出氣孔,便于快速抽真空。氣袋會成為緩慢放氣的源泉,增長了抽氣時間。
四、最好能對真空系統(tǒng)內(nèi)的構(gòu)件及內(nèi)壁進行電鍍拋光、氧化處理等,減少表面放氣。不同的真空環(huán)境對內(nèi)壁粗糙度的要求也不相同,原則上要求處于真空系統(tǒng)內(nèi)的構(gòu)件和殼體內(nèi)壁表面是越光潔越好。實際應(yīng)用中,真空容器一般采用圓形結(jié)構(gòu)較好;而端蓋采用凸形結(jié)構(gòu)為好。
八、保證由外部進入真空室內(nèi)的轉(zhuǎn)動件或移動件的動密封性能。除了選擇好的密封結(jié)構(gòu)外,其中的軸或桿一定要滿足粗糙度要求,防止軸和桿上無軸向劃痕,這種劃痕會引起氣體泄漏,降低系統(tǒng)的真空度,且不易被發(fā)現(xiàn)。
九、真空系統(tǒng)上測量規(guī)管座位置的安排應(yīng)遵循如下原則:a.不能將測量規(guī)管放在密封面較多的地方。因為每一個密封面都不可能保證絕對不漏氣,密封面集中之處,必然是容易漏氣的地方,測量值可能不準。b.規(guī)管內(nèi)壁各處,必須保證真空衛(wèi)生,否則會造成測量不準。c.規(guī)管應(yīng)盡量接在靠近被測量的地方,以減少測量誤差。
十、真空室殼體上的水套結(jié)構(gòu),要保證水流暢通無阻,更不能出現(xiàn)死水,造成局部過熱。因此進出水管位置要一下一上,且設(shè)置流水隔層,使水沿一定的路線流動。