真空抽氣機(jī)組速率研究
羅茨真空泵在真空工程中應(yīng)用時(shí),一般與前級真空泵如旋片泵、滑閥泵、水環(huán)泵或其它直排大氣的干式泵等串聯(lián)構(gòu)成機(jī)組,在中、低真空范圍,作為機(jī)械增壓泵來應(yīng)用,其工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相同。羅茨真空泵的實(shí)際抽氣速率除與理論抽氣速率、零流量壓縮比密切相關(guān)外,還受制于前級泵性能。本文就其進(jìn)行理論說明,以便于羅茨真空泵機(jī)組在設(shè)計(jì)選型上能夠合理配置,使羅茨真空泵機(jī)組中羅茨泵與前級泵的抽速比選擇更具適用性和經(jīng)濟(jì)性。
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羅茨泵有效流量 羅茨泵的有效流量為其理論流量與通過轉(zhuǎn)子各部間隙的泄漏流量之差,即 |
| Qe=Qth-Qb |
| 式中?Qth——羅茨泵理論流量,Qth=PSth |
| P——羅茨泵進(jìn)口壓力 |
| Sth——羅茨泵的理論抽速(幾何抽速) |
| Qb——羅茨泵的泄漏流量,Qb=U(Pv-P) |
| U——轉(zhuǎn)子各部間隙泄漏流導(dǎo)與轉(zhuǎn)子有害空間的返流流導(dǎo) |
| Pv——羅茨泵出口壓力,當(dāng)忽略前級管路流阻時(shí),即為前級泵進(jìn)口壓力 |
| 因此,羅茨泵的有效流量(實(shí)際流量)可用下式計(jì)算。 |
| Qe=SP=PSth-U(Pv-P) |
| 式中?S——羅茨泵的實(shí)際抽氣速率 |
羅茨泵零流量壓縮比
根據(jù)羅茨泵零流量壓縮比K0的定義,即當(dāng)羅茨泵的有效流量為零時(shí),羅茨泵的進(jìn)出口壓力比即為零流量壓縮比。
| 因Qe=0,由式可得出K0=Pv/P=(Sth+U/U) |
羅茨泵的零流量壓縮比主要取決于羅茨泵出口壓力,下圖為長沙鼓風(fēng)機(jī)廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的某一機(jī)型羅茨泵零流量壓縮比隨出口壓力的變化曲線。當(dāng)羅茨泵出口壓力在100Pa附近時(shí),K0有極大值。Pv較大時(shí),泄漏流導(dǎo)增加,Pv較小時(shí),返流流導(dǎo)增加,均致K0值不同程度減小。另外,零流量壓縮比與設(shè)備制造水平和機(jī)型大小有一定程度影響,較小的機(jī)型,K0值較低。羅茨泵零流量壓縮比一般可通過試驗(yàn)測得。
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