羅茨真空泵不能單獨(dú)使用。必須配備前級(jí)泵。前級(jí)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(jí)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(dá)3:1,最高壓縮比為1至10 mbar。介于(1 mbar = 0.75 Torr)至50:1之間,甚至更高。因此,應(yīng)根據(jù)羅茨真空泵的長(zhǎng)期工作壓力范圍選擇前級(jí)泵的抽速。
例如,有一個(gè)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(zhǎng)時(shí)間,詢問(wèn)前級(jí)泵應(yīng)該多少選擇。
首先假設(shè)使用30升/秒的前級(jí)泵,當(dāng)K = 20時(shí),壓縮比K = 600:30 = 20,從上圖開(kāi)始,最大排出壓力為30毫巴。
因此,當(dāng)使用30升/秒的前級(jí)泵時(shí),在低于1.5毫巴的入口壓力下工作是可行的,但是當(dāng)在高于1.5毫巴的入口壓力下操作時(shí)使用更大的前級(jí)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(jí)泵可以滿足上述真空系統(tǒng)的泵送要求。
另外,應(yīng)該考慮如果正常工作時(shí)間長(zhǎng)于預(yù)提取時(shí)間,則可以選擇較小的前泵。如果真空室很大并且需要預(yù)抽真空,則需要使用較大的前級(jí)泵,有時(shí)為了更好地利用設(shè)備的效率,該裝置配備了更大的預(yù)泵,這是正常運(yùn)行后停止,并使用較小的前級(jí)泵進(jìn)行維護(hù),以節(jié)省電力。
在選擇前級(jí)泵時(shí),還必須考慮羅茨真空泵裝置的最終壓力要求。對(duì)于極限真空度(高達(dá)1X10-3Pa~1X10-2Pa壓力),兩級(jí)旋片式油封機(jī)械泵或兩級(jí)滑閥機(jī)械泵作為前級(jí)泵。極端真空需要一個(gè)單級(jí)油封機(jī)械泵作為(1X10-2Pa和1X10-1Pa)之間的前級(jí)泵。極限真空要求介于133和1333Pa之間??梢允褂猛鶑?fù)式真空泵或液環(huán)真空泵作為前部。
當(dāng)選用往復(fù)式或液環(huán)式粗真空泵作為羅茨真空泵的前級(jí)泵時(shí),前級(jí)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(guò)壓縮比。很大,導(dǎo)致羅茨真空泵的排氣溫度很高,無(wú)法正常工作。
選擇前級(jí)泵時(shí),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(wú)論是大還是小。如果含有腐蝕性氣體,則不能使用油封機(jī)械泵。油封機(jī)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(shí),還必須使用帶有氣鎮(zhèn)裝置的油封機(jī)械泵作為前級(jí)泵。
為了在低入口壓力(1~100pa)下獲得高泵送速率,羅茨真空泵可用作另一臺(tái)羅茨真空泵的前泵的三級(jí)或四級(jí)單元。這時(shí),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(jí)泵的原則如下:
1.需要由前級(jí)泵操作主泵所需的預(yù)真空條件。
2.在主泵允許的最大排氣壓力下,前級(jí)泵必須及時(shí)排出主泵排出的最大氣體量。前級(jí)泵的抽速必須與泵在實(shí)際入口壓力下的實(shí)際抽速一致。
3.兼作預(yù)泵的前級(jí)泵應(yīng)滿足預(yù)抽時(shí)間和預(yù)真空度的要求。