真空抽气机组速率研究

时间：2014-02-28

罗茨真空泵在真空工程中应用时,一般与前级真空泵如旋片泵、滑阀泵、水环泵或其它直排大气的干式泵等串联构成机组,在中、低真空范围,作为机械增压泵来应用,其工作原理与罗茨鼓风机相同。罗茨真空泵的实际抽气速率除与理论抽气速率、零流量压缩比密切相关外,还受制于前级泵性能。本文就其进行理论说明,以便于罗茨真空泵机组在设计选型上能够合理配置,使罗茨真空泵机组中罗茨泵与前级泵的抽速比选择更具适用性和经济性。

罗茨泵有效流量
罗茨泵的有效流量为其理论流量与通过转子各部间隙的泄漏流量之差,即

Qe=Qth-Qb

式中?Qth——罗茨泵理论流量,Qth=PSth

P——罗茨泵进口压力

Sth——罗茨泵的理论抽速(几何抽速)

Qb——罗茨泵的泄漏流量,Qb=U(Pv-P)

U——转子各部间隙泄漏流导与转子有害空间的返流流导

Pv——罗茨泵出口压力,当忽略前级管路流阻时,即为前级泵进口压力

因此,罗茨泵的有效流量(实际流量)可用下式计算。

Qe=SP=PSth-U(Pv-P)

式中?S——罗茨泵的实际抽气速率

罗茨泵零流量压缩比
根据罗茨泵零流量压缩比K0的定义,即当罗茨泵的有效流量为零时,罗茨泵的进出口压力比即为零流量压缩比。

因Qe=0,由式可得出K0=Pv/P=(Sth+U/U)

罗茨泵的零流量压缩比主要取决于罗茨泵出口压力,下图为长沙鼓风机厂有限责任公司生产的某一机型罗茨泵零流量压缩比随出口压力的变化曲线。当罗茨泵出口压力在100Pa附近时,K0有较大值。Pv较大时,泄漏流导增加,Pv较小时,返流流导增加,均致K0值不同程度减小。另外,零流量压缩比与设备制造水平和机型大小有一定程度影响,较小的机型,K0值较低。罗茨泵零流量压缩比一般可通过试验测得。

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