不同的真空系统要求的真空度不同。因此往往必须由一套真空机组来完成,即由工作在不同压力范围的真空泵串接起来。
高真空一侧的真空泵能达到系统要求的真空度,而低真空一侧的真空泵是直排大气的。显然比较简单的真空机组就是一台直排大气的真空泵。但高真空系统一般需要三级机组,中真空一般需要二级机组。
选用原则
(1)真空泵的结构:抽腐蚀性气体,必须要求真空泵用耐腐蚀材料或衬耐腐蚀材料制成。抽与油起作用的气体,不能选择使用润滑油的真空泵。
(2)满足工艺要求:如减压塔顶不凝气体的量很大,必须选用蒸汽喷射真空泵,因为它具有真空度高,结构简单,操作方便等特点,在减压塔内造成很高真空,有利于在减压下分馏,保证了产品质量。
(3)足够的抽气速率:在允许的时间内,能把需要抽走的气体抽出,才能保证生产的正常进行。
(4)工作时间:连续工作时间能保证一个工艺循环的基本要求,不能因为连续工作时间短而影响生产。
真空泵的主要参数
(1)抽气速率:真空泵的抽气速率也叫生产能力,在一定温度下,真空泵在单位时间内能从设备内抽走气体的体积,单位m3/s或m3/h表示。
(2)残余压力:也叫极限真空即真空泵能达到稳定状态下的zui低压力,单位“Torr”或%表示。1Torr=1/760atm=133.3Pa。
(3)抽气量:在一定温度下,真空泵在单位时间内能从设备内抽走指定气体量叫抽气量,单位m3/h。
(4)起动压力:真空泵开始工作时的压力。
真空泵的特点
1、真空度:干式螺杆真空泵、爪式真空泵、无油涡旋真空泵极限真空度都很高,最高极限真空均可达到1-2Pa,珂勒曦的干式螺杆真空泵极限真空已突破0.1Pa;无油往复真空泵为粗真空设备,极限真空度低,需要搭配罗茨等其他真空泵提高极限真空。
2、抽气量:无油涡旋真空泵由于内部结构问题,抽气量较小,只适用于小抽气量的工艺中;干式螺杆真空泵型号齐全,可适用大抽气量工艺中,配合罗茨真空泵可以满足不同客户的需求。
3、稳定性:干式螺杆真空泵性能稳定,噪音低,故障率低;无油往复真空泵结构简单,噪音较高,需要经常更换滑片。爪式真空泵由于装配复杂,转子与轴不为一体,出现故障需全部重新拆解装配,反复装配从而降低产品性能及稳定性。
4、特殊工况处理:由于化工、制药、半导体行业等相关工艺气中会不同程度含有易燃、易爆以及腐蚀性气体,所以干式真空泵需要特殊处理。干式螺杆真空泵内部结构简单,两根转子、泵腔均可做防腐处理,常见的有镍磷涂层和特氟龙涂层,珂勒曦干式螺杆真空泵采用则是特殊的多层镀镍和纳米材料镀层,有效防止盐酸等高腐蚀性介质对设备的侵蚀。爪式真空泵很难做防腐处理,各级隔板之间几乎无法做表面处理,转子表面的防腐涂层也容易在装配时损伤。无油涡旋真空泵只适合抽洁净的气体,不能抽取易燃、易爆及具有腐蚀性的气体。
在某些中真空应用中,需要进入10-1Pa范围,这对罗茨泵的二级机组往往难于实现,而使用二级罗茨泵串接的三级机组可使真空度提高一个数量级而进入10-1Pa,所以中真空应用也常用三级机组。由于分子增压泵在10-1Pa可以满抽速,所以亦可以在三级中真空机组中取代两级罗茨泵。
一般地讲,长时间工作在中真空的低端压力范围的罗茨泵,分子增压泵可以完全取代。而长时间工作在中真空高端压力范围的罗茨泵相对而言应该较少,因为这一压力范围前级泵往往还具有强劲的抽速。
旋片真空泵是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000-4000Pa,串联大气喷射器可达270-670Pa。旋片真空泵也可用作压缩机,称为旋片式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为1-2×105Pa表压力。
在旋片真空泵泵体中装适量的水作为工作液。当叶轮顺时针方向旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,旋片的上部内表面刚好与叶片顶端接触。旋片真空泵在此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。
由此可见,旋片真空泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。
真空泵维修保养应该关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。点动电机,试看电机转向是否正确。
开动电机,当真空泵正常运转后,打开出口压力表和进口真空泵,视其显示出适当压力后,逐渐打开闸阀,同时检查电机负荷的真空泵维修保养情况。
真空泵的维修注意事项:
1、切断电源,拔下电源插头。该泵如在系统上,应当从设备上取下。
2、拧开放油螺栓放油,用手盘动皮带轮,使泵腔内余油全部放出。油应收集好,一般是在真空泵底板下放一铁制油盘或磁盘等(通称方盘)收集,以便于今后蒸馏回收和免于污染环境。
3、拆下皮带,卸下皮带轮、键,脱开底板,视电机好坏程度(如发热、过脏、有干磨的噪音,振动较大等)应予修理或送电工洗油修理。
4、先拆低真空端盖板(后端盖板,即远离泵轮的一端),拆卸时根据不同螺钉使用不同的工具。
对于一般六角螺钉可用呆扳手,内六角螺钉要用内六角扳手,必要时要使用套筒扳手,这样不会损坏螺钉。拧开端盖板螺钉后,轻启端盖板。端盖板如密合得很紧,则应慢慢设法起开。
例如,可用锉刀在泵腔与端盖板合缝处锉一小槽,然后用起子(改锥)插于小槽处用手敲起子把手,亦可用小锤轻敲起子以退出端盖板,切不可重锤敲打。
5、用橡皮垫圈密封的则取下橡皮垫圈,退出定位销。
6、取出转子及旋片。通常在低转子端而设有两个攻了丝的孑匕用丝杆拧入此孑匕便很容易地拉出低转子
了。但要注意拉出转子时一定要用手捏紧旋片,因旋片受弹簧力较大,一不小自容易脱手飞出,掉于地上或碰到硬物,碰坏旋片棱角及表面造成无端报赓。
7、拆卸高真空端,拿出高转子和旋片。此时,只需用手捏紧旋片和轴即可取出转子。
8、动手拆泵以前,应事先了解清楚待拆修泵的结构特点、各零部件大致属哪种结构型式。
例如,对那些本身属于组合件的部件,如某些旋片泵的转子等,则不要拆卸,可对其表面作适当的修正调整;如果组合转子内落入玻璃屑、金属异物伤了腔体或本身旋片槽已磨损过多,需修换配件时,则可拆卸,但要小心记住其装配方法。
9、每拆下一个部件,都要检查其精度和光洁度以及损坏情况。旋片及转子两头的棱角要特别注意检查其有否损坏,并作好记录。
对于业务尚不太熟悉的修泵者,则更应逐步记住各部件、零件的原装配位置,作好记录,以防重装时记不清搞错。
同时,拆下的零部件不可乱放,堆彻,碰伤,丢失。将其放于一个方磁盘里,也可放于木盒中并清洗干净,以绸布盖上。