真空技术-对水环真空泵的几点看法.doc

真空技术对水环真空泵的几点看法开发的几点看法众所周知，由于水环真空泵和水环压缩机具有结构简单、使用维修方便的特点，因而在各行各业得到了广泛的应用。特别是具有等温压缩的特点，极易抽吸、压缩易燃易爆的气体。下面就其发展及设计开发谈几点粗浅的看法。1 大型化由于煤矿、化工、制药、造纸等行业的发展，对水环真空泵的要求越来越向大型化方面发展。在2000年以前，我国能生产抽气量在100m3min以上的水环真空泵仅3-4个企业，全国年产量也不过几十台。而仅过了三年，到2003年全国能生产100m3min以上的大泵的厂家达10多家(其中仅淄博地区就有7-8家)，据不完全统计，全国的大泵的产量达几百台以上，这些产品主要应用于： (1)煤矿行业 由于国家加强了对煤矿的安全要求，因而用水环真空泵，特别是大型水环真空泵抽除瓦斯气体已成为煤矿行业必须的安全要求，例如去年陕西某矿务局订购的多台抽气量达400m3min的特大型水环真空泵就是用以抽除瓦斯气体，有的一个大型煤矿使用100m3min以上的大泵就达7-8台。随着国家对安全工作进一步加强，大型、特大型水环真空泵将在煤矿系统得到越来越广泛的应用。此外，由于煤炭产量的飞速增加，煤矿的洗、选煤所用的真空过滤机也向大型化方面发展，在八十年代大多配抽气量为27m3min的SZ-4型水环真空泵，这在当时也是较大的。而近几年煤矿的过滤机都选配抽气量为80-150m3min的大型水环真空泵，有的达到200m3min以上，而且还有气量继续增大的趋势。(2)化工行业 a)氯碱行业 近几年来我国启动了许多大型的基本建设和技术改造项目，这些项目的实童都需要大量的聚氯乙烯材料，特别是房地产的兴旺，更加推动了聚氯乙烯行业的发展，据氯碱行业的统计，我国去年生产了410万吨聚氯乙烯，进口了200可吨。据该行业的预测，2005年的全国需求量将达800万吨，而到了2010年将达到1500万吨，正是因为需求量高速增加，使得我国的氯碱行业的企业加改造扩产，并且近一、二年新上了许多企业。氯碱企业的发展，必须配套水陕空泵和水环压缩机j用以抽除和压缩乙炔和氢气的水环真空泵和水环压缩 机过去最大也不过30m3min，而现在年产10万吨烧碱和10万吨聚氯乙烯的企业，需要的水环真空泵和水环压缩机达70m3min以上。 在这里需要特别介绍的是，正是由于这个行业的发展，推动和加快了较高I力水环压缩机的开发和生产。 长期以来，我国的水环压缩机一般是当吸入压力为1个大气压或略低于呔气压时，排除压力为O1MPa，即压缩比为2，个别企业生产过排除压力达25MPaG的水环压缩机，而且仅1-2个规格。为了适应聚氯乙烯的生产，91原国务院重大装备办公室在“八五”重大技术装备攻关项目-年产4吨低聚合度聚氯乙烯装置设备研制中提出了氯乙烯回收水环压缩机的研制攻关课题，这种回收氯乙烯单体的水环压缩机要求在吸入压力为常压或微负压的情况下，排出压力要达到O.55-0.6MPaG，而且排气量要达到700m3min。经过几年的努力，我公司于96年12月通过了由原国家机械部组织的技术鉴定，客项技术酥达到了攻关要求。在此产品的基础上，我公司又开发了系列产品，排气量由90m3min到2000m。h。由于该设备是聚氯乙烯行业的关键设备之一，因而在近几年全国大上聚氯乙烯项目的形势下，这种水环压缩机得到了推广和应用，完全替代了进口。 b)化肥行业 化肥行业特别是磷肥的生产也是我国经济宏观调控中重点支持的产业，由于新上项目及老企业的技术改造均以上水平、上规模为主，因而大型、特大型水环真空泵在此也得到了应用，如云南某磷肥企业一次改造就新增抽气量为300m3min的特大型水环泵3台。 此外，还有许多磷肥企业工艺要求在压力为绝压80-lOOhPa时，仍要有较大的抽气能力，因而两级水环真空泵及带大气喷射器的两级水环真空泵用在这种工况下，就具有独特的优势，许多化肥企业淘汰了振动噪声大而真空度较高的往复真空泵，用两级水环真空泵替代，并收到了较好的效果，可以说两级水环真空泵在该行业应用将会越来越广泛。 c)造纸行业 上世纪末和本世纪初，我国的国债投入造纸行业占有较大的比例，全国各地的造纸厂争先恐后地改造上水平、上规模，这大大地拉动了大型水环真空泵的开发生产，东北某造纸厂一次改造抽气量为400IIl3min的特大型水环真空泵(目前我国生产的最大规格的水环真空泵)6台，总配动力为400kW。可以说近几年来的抽气量在100m3min以上的大型水环真空泵的50是用在造纸行业，而且这种发展趋势有增无减。 d)制药行业 真空浓缩脱水、干燥、蒸馏是制药企业的主要工艺过程，制药企业的技术改造也同样是上水平、上规模，这在一些大型制药企业更为明显。过去，大多用10m3min以下的小泵，而现在，在这些企业的项目招标中，抽气量在20m3min以上的中、大型泵已占多数。此外，制药行业的许多厂过去使用抽气量为6-12m3min的两级水环真空泵较多，而现在都配20-30m3min的两级水环真空泵，有的还达到60m3min，如四川某合资制药厂去年一次招标买抽气量为60m3min的泵达到10台。 除以上行业外，轻工行业的食品、啤酒企业以及冶金、发电、石化、建材等行业的真空系统均向大型方面发展，如山东某铝厂长期使用多台抽气量为85m3min的水环真空泵，而去年的技改项目设备招标要求的水环真空泵抽气量要达到140m3min。 2 成套性 应当说，在2000年以前国内的水环真空泵的生产厂家几乎全是以销售单泵为主，极少有用户订成套设备，而近两年来，化工、制药行业的技改项目设备招标中成套设备占的比例越来越大，一般是要求配分离器、冷却器(换热器)、补液泵、阀门、仪表、管件以及控制装置，形成闭式循环，并且要求与企业的OCS系统相连，对液位、压力、力量等进行在线控制。 对这种机电一体化成套设备的要求在许多行业越来越普遍。 3 较高真空下要求较大的抽气量 许多化工、制药行业的真空蒸馏、浓缩、脱水、干燥以及发电厂的抽除尾气都要求在吸入压力为3-8kPa之间有较大的抽气量，单级水环真空泵在这一区间抽气能力已相当弱，而两级水环真空泵和带一级大气喷射器的两级水环真空泵的特点是在该区间有较大的吸气量，在2000年以前对于两级泵的需求大多是15m3min以下，而现在达40-50m3min。此外，还应当指出，单级水环真空泵带一级大气喷射器时，如果设计合理，在吸入压力为4-5kPa时仍有较大的抽气量，这大大扩大了单级水环真空泵的使用范围，如我国某飞机研究所就使用该类泵多台。 综上所述，可以看出，水环真空泵及水环压缩机作为基本的粗低真空获得设备在各行业得到了广泛的应用，也可以说国民经济各行业的迅速发展推动了水环真空泵和水环压缩机的开发生产。因此为使其更好地适应各行业的发展，现就该泵的研制开发提出以下几点粗浅的看法。 (1)用可行性设计和高性能的密封件，提高整机的平均无故障运行期（MTBF） 水环真空泵及水环压缩机的工作可靠性，即平均无故障运行期，应当说与其它的粗低真空获得设备相比还是较高的，平均无故障运行期可达10000小时以上。但随着各行业技术进步工作的加强和对整个真空系统的可靠性要求的提高，因而对其可靠性要求也相应更高了。特别是在化工和煤矿抽瓦斯气体的这样对安全要求严格的工况下，泵要长期持续运转，国际先进水平可达几万小时以上。所以水环真空泵和水环压缩机的设计工作的开发情况和制造条件的限制以及密封件（特别是机械密封件）的质量现状，要真正提高整机的可靠性尚需进一步对以上几方面的工作进一步加强。 (2)采用优化设计方法，努力提高泵的效率，降低能耗 水环真空泵和水环压缩机是耗能高，效率低的产品，这是公认的事实，小泵一般为30-35，大泵达40或略高，这样低的效率与国家对机电产品的要求及我国目前能源紧张的现状是极不相适应的。因此应尽快采用优化设计方法，对影响泵的效率最关键的叶轮的各几何参数及吸排气孔的起始位置、面积等建立数学模型，进行优化设计，选择各参数的最佳组合方案，并采用汽液两相流的有关理论及计算公式进行设计，尽量减少水环的涡流损失，达到提高效率的目的。所以说尽快设计开发成功高效节能的水环真空泵及压缩机以淘汰耗能高、效率低的落后产品是摆在水环真空泵的设计开发、生产企业面前的一项重要工作。 (3)提高带大气喷射器时的工况点的气量。 国外无论单级水环真空泵还是两级水环真空泵配大气喷射器以提高在较低吸入压力下的抽气量的情况还是较多的。从国外技术先进的企业的技术资料上可以看出，单级水环真空泵带一级大气喷射器时，在吸入压力为5kPa点，抽气速率可达该泵不带大气喷射时吸入压力为400hPa点的抽气速率（用户常用的单级水环真空泵的共况点）的65-70，两级水环真空泵带一级大气喷射器时，在吸入压力为1.5kPa点抽气速率可达该泵不带大气喷射器时吸入压力为8kPa点的抽气速率（两级水环真空泵常用的工况点）的70-75，这样便大大扩大了水环真空泵的应用范围，即满足了化工、制药、轻工、仪器、冶金、发电等行业要求在吸入压力为1.5-5kPa点大抽气速率的工艺条件。但目前国内一是水环真空泵带大气喷射器的应用不够广泛；二是在1.5-5kPa点的抽气速率较小，与国外先进厂家技术水平有一定差距。为进一步推广应用，应当研究改进大气喷射器的设计与水环真空泵的最佳配比，由于气流在大气喷射器的喷嘴（拉伐尔喷管）与扩压器的渐缩段流动是超音速气流，并且大气与被抽气体两股气流的混合过程中的动量交换较为复杂，无法完全依靠理论计算的方法进行设计，必须进行多次试验，但从扩大水环真空泵的应用及提高其效率的角度出发应当加强试验研究，努力提高其抽气效率。罗茨泵水环泵真空机组工作原理罗茨真空机组在一般情况下，选用水环泵作为前级泵比其它真空泵更为有利，这主要是由于它能够抽除大量的可凝性蒸汽，特别是当气镇油封机械真空泵排除可凝性蒸汽能力不够，或使用的溶剂能使泵油恶化而影响性能，或者是真空系统不允许油污染的时候更为明显。罗茨泵水环泵机组广泛地用于化工、食品升华干燥、高空模拟试验等的抽真空系统中。这类联合机组，大致有如下几种类型。（1）罗茨泵水环泵：机组中水环泵的作用是造成罗茨泵所需的预备真空，因此要求该水环泵的最大允许排气压力，即是说，一方面要尽量提高水环泵的极限真空，另一方面，也要设法提高罗茨泵的最大允许排气压力。 一般情况，单级水环泵极限真空度不高，而目前我国生产的罗茨泵要求的预真空又较高，故实际上不用单级水环泵作为罗茨泵的前级泵，而用能提高极限真空度的双级水环泵作为前级泵使用，采用双级水环泵，还可以提高机组的极限真空度。一台罗茨泵的极限真空度是较低的，特别是当它与水环泵组合运行时，使用范围受到限制，整个机组的极限真空度可能更低，但若用两台罗茨泵串联再与水环泵组合，就能大大提高机组的极限真空度。故在这种类型里通常见到的是两台罗茨泵串联后再用双级水环泵作前级泵（图1）组成机组。（2）罗茨泵水环泵大气泵机组：即使采用双级水环泵，极限真空度的提高也只是在一定的范围之内，这是因为受到水的饱和蒸汽压的限制。水环泵的理论极限压力就是水的饱和蒸汽压。如果考虑气体返流等因素的影响，实际上水环泵的极限压力显著比该水温上的饱和蒸汽压力为高。为了提高前级泵的极限真空度，还可以使水环泵与大气泵组合使用。见图2。这样，串联一级大气泵后的极限真空度可达2030Torr,如果水环泵与二级大气泵组合，则极限真空可达210Torr。（3）罗茨泵水环泵并联机械真空泵：此机组主要用于需要处理大量水蒸汽，且极限真空度要求较高的抽真空系统，例如在真空干燥方面。要求处理大量水蒸汽的真空系统中，使用水环泵是较合适的，但由于其极限真空度不高，致使整个机组的极限真空度较低。虽然在要求真空度较高的抽真空系统中，需要极限真空较高的机械真空泵作为前级泵使用。但由于水环泵的耗电量大，效率很低，噪声高，在需要长时间的真空干燥系统中，用水环泵作为罗茨泵前级泵很不经济。在上述情况下，可将气镇机械真空泵与水环泵并联，作为罗茨泵的前级泵。真空干燥时，先用水环泵进行预抽，直至水蒸汽大量减少时，再开动气镇机械真空泵，切断水环泵。如需要较长时间才能完成干燥的场合，所需冷却水和功率都较少，如图3所示。罗茨泵水环泵机组的运行（1）机组前装冷凝器为了尽量使机组的体积小些，可设法使待抽的蒸汽在进入泵机组之前冷凝，这样剩下来的就是非可凝性气体和微量残余蒸汽。气体降温后在相同压力下体积也减小。所以冷凝后所需抽气量减小，相应地泵也可以选得小一些。采用哪种方式较经济？应视其具体情况而定，举例说明如下：冷凝蒸汽有两种方式：一种是安装一台冷却装置，另一种是在机组的高压级中装一台冷凝器，以便能用普通的水冷却。 其系统需要每小时抽除50kg的水蒸汽量，在吸入压力为1Torr时的容积流量为50000m3/h。1)要抽吸上述的水蒸汽量，需要三个罗茨泵串联，并用一台水环泵作前级组成的机组，该机组的总功率90kW。2）为了使蒸汽在到达真空泵之前冷凝，就要在位于A处装一个冷凝器和一个功率为30000kcal/h的冷却装置，如图4所示。在1Torr的吸入压力下，水蒸汽的冷凝温度均为-19，为了能保证连续工作，应取冷凝装置的冷凝温度为-25，且并联安装2台冷凝器。根据非冷凝气体的组成部分计算得，真空泵的抽气量就可以降低到10002000m3/h，总机组（包括冷凝器的消耗功率）的功率同样是90kW。3）先用罗茨泵抽出水蒸汽，并在45Torr压力下进行冷凝，该压力下有的冷凝温度约为36，于是可使冷凝器的冷凝温度保持在3035之间，可用普通冷却水冷却。冷凝器设在B处。这时总功率的消耗为75kW左右。通过上述三组方式的比较可知，第三种方案最好，可减少15kW的动力消耗。综上所述，水蒸汽冷却后只剩下非可凝性气体。在压力很低时，水蒸汽的比容相当大，这些可凝性蒸汽冷凝后，泵所需要的抽气量显然就大为降低了。另外，不论蒸汽是否冷凝，在同样压力下只要气体温度降低，其容积流量就会减少。例如化工流程中200300温度的气体并不少见。若从300冷却到50之后，干燥空气的容积减少45%左右，这样就可以选择较小容量的抽气真空泵机组装置。（2）机组的操作顺序：1）机组中无旁通阀时，应先开动水环泵，被抽系统中的气体由罗茨泵（气体推动罗茨泵转子自行转动，如同流量计一般）进入水环泵后再排至大气，待水环泵的吸入压力（如串联有大气泵，则为大气泵的吸入压力）达到罗茨泵的起初规定值时（即允许排气压力），始启动罗茨泵，机组正式运转，开始工作。2）机组中有旁通阀时，如图5所示，先启动水环泵，接着开动罗茨泵，此时，罗茨泵进排气压差较大，旁通阀自动开启，被抽容器中的气体一部分经过旁通阀进入水环泵，另一部分在罗茨泵的作用下通过该泵也进入水环泵，显然抽气速率增加，这样很快达到罗茨泵的预真空，进排气压差较小，阀门自动关闭（或人工关闭），机组正式工作。这种方法能大大缩短预抽时间，但设备较复杂。（3）机组罗茨泵前级泵性能关系机组的性能与罗茨泵的性能密切相关，而罗茨泵的性能又随前级泵的不同而有所不同。1）由于罗茨泵的转子与转子之间、转子与壳体之间存在着间隙，因此有返流存在，而这种返流受进口压力和出口压力的影响，即使是同一台罗茨泵，使用不同的前级泵时，其抽气速率也会有所不同。罗茨泵的抽气速率可由下式确定： 0(P2/P1/K)式中：0设计的抽气速率；P1进口压力；P2出口压力；K固有常数，由该泵转子的形状、间隙量、转子圆周速度和出口压力来确定。由上式可知，抽气量受到出口压力与进口压力之比的影响，亦即若增加前级泵的抽气速率，那么罗茨泵的抽气速率也会增大。（2）极限压力由泵的抽气速率，各间隙的返流量，泵体泄漏量及高真空侧的放气量所决定。即：P0(Q1+Q2+Q3)/式中：P0极限压力； 抽气速率； Q1返流量； Q2泄漏量； Q3放气量。在这些参数中，Q1受排气压力即前级泵的极限压力的影响很大，在用水环泵作前级泵时，罗茨泵的极限压力随水环的饱和蒸汽压的不同而不同。图6是用同一台罗茨泵配不同的前级泵时的性能比较。从图可见，前级泵的极限真空度愈高时，机组的极限真空度也随之增高；两级罗茨泵串联使用，则能提高机组的极限真空度（实质上就是前一个罗茨泵为后一个罗茨泵的前级泵），且性能曲线平缓扩大，也即使用的范围扩大（由曲线1与2，曲线3与5的比较而得）。机组1、2的曲线大致相同。同样，机组3、4、5的曲线也有相同之处。然而1、2机组曲线和3、4、5机组曲线却是完全不同的两组曲线。这说明对于同一罗茨泵而言，选用不同的前级泵时，其机组的性能曲线有本质的差异。由此可见，前级泵对机组性能有相当大的影响。 （4）水环泵的选择所谓水环泵就是用水作为液环的液环泵，用水作液环有很多优点，如价廉、易得、不会污染环境等。但也有一个很大缺点，由于水的饱和蒸汽压高，使得水环泵的吸入压力也高。这时如改用饱和蒸汽压低的液体作为液环，则可提高泵的极限真空度。如果某机组中罗茨泵最大允许的排气压力为10Torr，则用水作液环时还须加大气泵才能作为该罗茨泵的前级泵，若改用矿物油作液环则不加大气泵即可作为前级泵，这样可以简化装置。（5）机组性能与罗茨泵允许排出压力机组的性能在很大程度上取决于罗茨泵的允许排出压力。这种允许值越低，水环泵作为前级泵的可能性就越小。如果罗茨泵这种允许值为110Torr，而不论单、多级的水环泵极限压力大大高于这个数值，因此就不可能单独与这种罗茨泵组合使用，而需要加二级大气泵。如果罗茨泵排出压力允许值在100Torr以上，则前级的水环泵也可以作为罗茨泵的前级泵的前级泵，这就大大地扩充了前级泵的应用范围。（6）应用实例某化纤产品的生产过程为：低分子高分子制成带状切片干燥（运用罗茨泵水环泵机组进行真空干燥）抽丝牵伸、加热纺织成品。其中一个重要的工序是将555(mm)大小的切片进行干燥，以便进行抽丝，抽丝过程中理想的状况是使水份含量为零，实际上由于不能达到这一目的，故要求水份含量不大于0.02%，如果水份超过这一要求，要高温高压下抽丝，会使高分子分解，影响产品的强度。在干燥这一工序中所应用的罗茨泵水环泵机组的抽真空系统装置如图7所示。机组中各泵的技术参数如下表。名 称抽 气 速 率(m3/h)转子直径(mm) 转 速(r/min)配用功率(kW) 罗茨泵140016014502.2罗茨泵220010229001.3双级水环泵100前级叶轮为后级之半14505.5主要设备的功用简介如下：（1）真空阀关闭真空阀，机组停止运行，可保持干燥系统一定的真空度。（2）自动气动安全阀为防止机组突然停车时水环泵系统中的水向罗茨泵及真空干燥系统中倒灌。（3）压差阀机组开始运行时，先启动水环泵，在压差阀两端逐渐产生压差，达到一定值时，阀自动开启，使系统中大部分气体经此阀流进水环泵。当大气逐渐通过大气泵流进水环泵，压差阀两端压力又逐渐减小，以致关阀，于是大气泵随即开始正常工作，压差阀的作用是为了缩短大气泵正常工作前的预抽时间。（4）水位计起止逆阀的作用，防止水环泵的水倒流。操作顺序如下：先开动水环泵，系统中气体径由罗茨泵（此时推动罗茨泵转子转动）进入水环泵而由汽水分离器排向大气。当抽到绝对压力为50Torr时启动罗茨泵2，当绝对压力到20Torr时再启动罗茨泵1，最后系统压力可达到0.088Torr，一般情况下可维持在1Torr以下。产品展示 W、WY系列往复式真空泵W、WY系列往复式真空泵是获得粗真空的主要设备，使用于炼油、颜料、塑料、肥皂、食品、制糖、制药等方面的蒸发结晶、干燥过滤；建筑方面的混凝土作业；冶金工业中的真空除气及其它部门需要的低压、低温作业。往复式真空泵主要技术规格W-50 (W3) W-70 (W4-1)W-100 (W4) W-150 (W5-1)W-200 (W5-1)抽气速率 1/S5070100150200极限真空KPa1.3 (10TOrr)2.6 (20TOrr)1.3 (10TOrr)2.6 (20TOrr)2.6 (20TOrr)转速 r/min300364200300430配用电机型号Y132S-4Y160W-6Y160L-6Y180L-6Y200L2-6功率(KW)5.57.5111522进出口管直径mm508080 125125进出口水管直径1/21/23/43/43/4气缸直径*行程mm250*150250*150350*200350*200350*200外型尺寸mm长14021408177318561856宽615515800665665高640537891772772技术性能参数型号WL-50WL-100WL-200抽气速率L/s(m3/h)50(180)100(360)200(720)极限真空 Pa(TOrr)2.66*103(20)进排气管径mm(in)65(2*1/2)80(3)125(5)进出水管径 in1/21/23/4活塞直径*行程 mm220*130300*150375*180转速 r/min350320330电动机型号Y132M1-6Y160-6Y180L-6功率 KW47.515噪音 dB外型尺寸:长*宽*高 mm1050*520*12001360*640*13851430*785*1440重量(不包括电动机)kg4207209402sk 系 列 双 级 水 环 式 真 空 泵使用范围: 主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性,不溶于水,允许含有少量固体颗粒的气体.广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中. 该型泵具有真空度高、结构简单、使用方便、工作可靠、维护方便的特点.型号名称 2SK-1.5A2SK-3A2SK-6A2SK-12A抽气速率(m3/mim)1.53612极限压力(Pa)3.3 * 1033.3 * 1033.3 * 1033.3 * 103电机功率(Kw)47.51522泵转速(rpm)144014401460970供水量(L/min)10-1515-2025-3040-50吸排气口径(mm)404050100真空泵的选择 选用真空泵时，需要注意下列事项：1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如：真空镀膜要求110-5mmHg的真空度，选用的真空泵的真空度至少要510-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围，如：扩散泵为10-310-7mmHg，在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化，其稳定的工作压强范围为510-4510-6mmHg。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内，而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作，但其工作压强应小于110-5mmHg为好。3、真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速，但不能抽氦，而三极型溅射离子泵，（或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速，两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。6、了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。选择真空泵时，需要知道气体成分，针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体，应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备，如冷凝器、除尘器等。7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许，应选择无振动的泵或者采取防振动措施。9、真空泵的价格、运转及维修费用。水环式真空泵的选择一、泵类型的确定泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。泵工作时，需要注意以下两个方面：1.尽可能要求在高效区内，也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。2.应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行，不仅效率极低，而且工作很不稳定，易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言，在此区域之内运行，往往还会发生汽蚀现象，产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏，以致泵无法工作。根据以上原则，当泵所需的真空度或气体压力不高时，可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高，单级泵往往不能满足，或者，要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量，即要求性能曲线在较高真空度时较平坦，可选用两级泵。如果真空度要求在710mmHg以上，可选用水环大气泵或水环罗茨真空机组作为抽真空装置。如果只作真空泵用，则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单，容易制造和维护，且在高真空情况下抗汽蚀性好。如果仅作较大气量的压缩机使用，则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大，体积小，重量轻，径向力能得到自动平衡，轴不容易产生疲劳断裂，泵的使用寿命较长。二、根据系统所需的气量选择真空泵初步选定了泵的类型之后，对于真空泵，还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。关于真空泵的抽速选择及抽气时间计算可参照我厂网页真空计算公式。真空单位换算1、真空区域划分真空区域压强范围托(Torr)帕(Pa)低真空760101013251333中真空1010-313331.3310-1高真空10-310-81.3310-110-6超高真空10-810-1210-610-10极高真空10-1210-102、长度：公制-英制对照表单位米(m)英尺(ft)英寸(in)1米(1m)13.2839.371英尺(1ft)0.30518.331英寸0.02541213、重量：公斤-磅-央士对照表单位公斤(kg)英磅(Ib)央士(oz)1公斤12.235.271磅0.451161央士0.030.0614、各种真空计及规管对照表真空计名称电阻真空计热偶真空计1.热阴极电离真空计2.压强自动控制仪冷阴极碰控真空计中真空计超高真空计规管名称电阻规管热偶规管电离规管冷阴极规管中真空规管B-A规管规管型号ZJ-52TZJ-51(DL-3)ZJ-53ZJ-27(DL-9)ZJ-2(DL-2)ZJ-10(DL-5)M014DL-5DL-8ZJ-32ZJ-32BCZJ-125、绝对温度、摄氏、华氏温度对照表温度形式K(绝对温度)(摄氏)F(华氏)K(绝对温度)1+273.155/9(F+459.67)(摄氏)K-273.1515/9(F-32)F(华氏)9/5(K-459.67)9/5(+32)16、抽气速率单位换算表单位立方米/秒(m3/s)升/秒(L/s)立方米/小时立方英尺/分1立方米/秒(1m3/s)1100036002118.881升/秒(1L/s)10-313.62.1191立方米/小时(1m3/h)2.7810-40.27810.591立方英尺/分(1cft/min)4.7210-40.471.6917、各种水的电阻率(欧姆)水海水劣质自来水优质自来水蒸馏水超净水电阻率1010-21031041051061071088、20空气在不同压强下的分子平均自由程P(托)110-310-410-510-610-9(厘米)4.7210-34.7247.247247204.721069、常用压强单位换算表帕Pa 托Torr 微米汞柱mHg 微巴bar 毫巴mbar 大气压atm 工程大气压am 英寸汞柱inHg 磅/英寸2lb/in2 1 Pa 1 7.510-3 7.5 10 10-2 9.8692310-61.0197105 2.95310-4 1.45010-4 1 Torr 133.32 1 103 1333.2 1.3332 1.3157910-3 1.359510-3 3.93710-2 1.93410-2 1 mHg 0.13332 10-3 1 1.3332 1.333210-3 1.3157910-6 1.359510-6 3.93710-5 1.93410-5 1 bar 10-1 7.510-4 7.510-1 1 10-3 9.8692310-7 1.019710-6 2.95310-5 1.45010-5 1 mbar 102 7.510-17.5102 103 1 9.8692310-4 1.019710-3 2.95310-2 1.45010-2 1 atm 101325 760 760103 1013.25103 1013.25 1 1.0333 29.921 14.696 1 am 98066.3 735.56 735.56103 980663 98066310-3 0.967839 1 28.959 14.223 1 inHg 3386 25.4 25.4103 3.386104 33.86 3.34210-2 3.45310-2 1 4.91210-1 1 lb/in2 6895 51.715 51.715103 6.895104 68.95 6.80510-2 7.03110-2 2.086 1 10、不同压强下空气分子密度P(托)110-310-410-510-610-9n0(个/厘米3)4101641013410124101141010410711、真空油脂的主要性能名称成分20时饱和蒸气压(托)最高使用温度()2#高分子碳3.110-8303#氧化合物10-9354#皂基脂10-710-81307501硅油加硅粉10-6以下-40+20012、力单位的换算 达因(Dyn) 牛顿(N) 斯坦 公斤力(kgf) 1 10-5 10-8 1.0210-6 13、功率单位换算 单位 马力 千瓦 瓦 马力(PS) 1 0.735 735 千瓦(kW） 1.36 1 1000 瓦(W) 1.36 0.001 1 14、真空封膏特性真空脂名称 真空封脂 真空封泥 50 80 30 温度 50 80 30 10-710-8托 10-710-8托 510-4托 15、各种橡胶特性表橡胶种类 天然橡胶 丁基橡胶 丁腈橡胶 氟橡胶 特性1 耐水性，耐酸性，耐碱性良好 渗透率小 耐油良好 23型耐强酸 特性2 出气量较大 升华严重 弹性较好 26型渗透率低出气率小 真空范围 1105托 107托 108托 10-8托 温度 3080 30150 30120 -20200 16、面积单位换算平方米(m2)平方厘米(cm2)平方毫米(mm2)平方市尺(sc2)平方英尺(ft2)平方英寸(in2)1100001000000910.7639155017、容积单位换算立方米升立方市尺英加仑美加仑(液体)立方英尺立方英寸日升1100027219.98264.1835.31470.06103554.3718、1号真空机械泵油的主要性能指标项目运动粘离(厘泊)闪点()饱和蒸汽压20时(托)比重(克/厘米3)分子量(克)KK-150时(4757)100时(811)不低于15不高于410-50.8633319、国产扩散泵油性能指标牌号1#2#3#274硅油275硅油饱和蒸气压(托)20不大于410-8210-8210-8210-81.710-8运动粘度(厘泊)45605565688038316520凝固点()不高于-15-15-15-10-14-18闪点()不低于230230230210243比重(克/厘米2)1.051.081.090.0220、真空泵的种类及其工作范围真空泵工作范围(托)真空泵工作范围(托)旋片真空泵760510-4往复真空泵76010-2滑阀真空泵760510-3吸附泵76010-4油增压泵10-110-4溅射离子泵10-410-10罗茨真空泵10-110-4钛升华泵10-310-10油扩散泵10-3510-7分子泵10-310-10水环真空泵76025低温泵10-310-1021、水在各种温度下的饱合蒸气压温度压力温度压力PaTorrPaTorr-13225.41.691-10386.52.149-7361.92.715-3489.63.6730610.44.5793757.85.685710017.5131012289.20913149711.2317193714.5320233717.5423280821.0727356426.7430424231.8233502937.7337627447.0740737855.3243863864.80471061079.60501233092.515314290107.25717310129.86019910149.46322840171.46727320205.07335420265.7774187031468762480468.79378460588.69790920682.1100101325760.0101104980787.6真空名词术语1、真空的定义 真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态2、真空度 处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。3、真空度单位 通常用托（Torr）为单位，近年国际上取用帕（Pa）作为单位。1托1/760大气压1毫米汞柱4、托与帕的转换 1托133.322帕或1帕7.510-3托5、平均自由程 作无规则热运动的气体粒子，相继两次碰撞所飞越的平均距离，用符号“”表示。6、流量 单位时间流过任意截面的气体量，符号用“Q”表示，单位为帕升/秒（PaL/s）或托升/秒（TorrL/s）。7、流导 表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒（L/s），在稳定状态下，管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。符号记作“U”。 UQ/(P2- P1)8、压力或压强 气体分子作用于容器壁的单位面积上的力，用“P”表示。9、标准大气压 压强为每平方厘米101325达因的气压，符号：（Atm）。10、极限真空 真空容器经充分抽气后，稳定在某一真空度，此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气，再经12小时抽真空，最后一个小时每隔10分钟测量一次，取其10次的平均值为极限真空值。11、抽气速率 在一定的压强和温度下，单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率，简称抽速。即SpQ/（PP0）12、热偶真空计 利用热电偶的电势与加热元件的温度有关，元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。13、电离真空计（又收热阴极电离计） 由筒状收集极，栅网和位于栅网中心的灯丝构成，筒状收集极在栅网外面。热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。14、复合真空计 由热偶真空计与热阴极电离真空计组成，测量范围从大气10-5Pa。15、冷阴极电离计 阳极筒的两端有一对阴极板，在外加磁场作用，阳极筒内形成潘宁放电产生离子，根据阴极板收集的离子流的大小来测定气体压强的真空计。16、电阻真空计 利用加热元件的电阻与温度有关，元件的温度又与气体传导有关的原理，通过电桥电路来测量真空度的真空计。17、麦克劳真空计（压缩式真空计） 将待测的气体用汞（或油）压缩到一极小体积，然后比较开管和闭管的液柱差，利用玻义尔定律直接算出气体压强的一种绝对真空计。18、BA规 这是一种阴极与收集极倒置的热阴极电离规。收集极是一根细丝，放在栅网中心，灯丝放在栅网外面，因而减少软X射线影响，延伸测量下限，可测超高真空。19、水环真空泵 泵的叶轮转子旋转而产生水环。由于转子偏心旋转而使水环与叶片间容积发生周期性改变而进行抽气的机械真空泵。20、往复真空泵 利用活塞的往复运动而进行抽气的机械真空泵。21、油封机械真空泵 用油来保持密封的机械真空泵，可分为定片式、旋片式、滑阀式、余摆线式等。22、罗茨真空泵 具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵，此泵不可以单独抽气，前级需配油封、水环等可直排大气的真空泵。23、涡轮分子真空泵 有一高速旋转的叶轮，当气体分子与高速旋转的涡轮叶片相碰撞时就被驱向出气口再由前级泵抽除。24、油扩散真空泵 扩散泵喷口中喷出高速蒸汽流。在分子流条件下，气体分子不断地向蒸流中扩散，并被蒸汽带向泵出口处逐级被压缩后再由前级泵排除。25、低温真空泵 利用20K以下的低温表面凝聚吸附气体的真空泵。26、冷阱（水冷挡板） 置于真空容器和泵之间，用于