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羅茨泵選擇

來源：西尼特（北京）電爐有限公司 2024年10月02日 12:40

羅茨真空泵機組的選配與使用注意事項

1、排出壓力、壓縮比

普通羅茨真空泵是不能單獨使用的，必須配上合適的前級真空泵組成機組使用。前級真空泵的作用是降低羅茨真空泵的排出壓力，使羅茨真空泵的進、排氣壓差和壓縮比被控制在一定范圍內。羅茨真空泵的壓縮比是隨排出壓力的變化而變化的，在高排出壓力下，壓縮比為3:1，在排出壓力為1~10mbar之間（1 mbar＝0.75Torr=1hpa）可達40:1。

2、允許壓差

羅茨泵的實際運行時的壓差不得超過其允許壓差，一般建議控制在75％以下，否則羅茨泵會出現過熱、過載或咬死等情況。

型號	抽氣速率 L/s	允許壓差 Pa	配用功率 Kw	轉速 rpm	進氣口直徑 mm	排氣口直徑 mm	整機質量 Kg
ZJ-70	70	≥6*10³	1.5	2900	80	50	95
ZJ-150	150	≥6*10³	3	2900	100	80	165
ZJ-300	300	≥5*10³	4	2900	160	100	275
ZJ-600	600	≥4*10³	5.5	2900	200	160	420
ZJ-1200	1200	≥3*10³	11	2900	250	200	980
ZJ-2500	2500	≥3*10³	18.5	2900	320	250	1500

3、啟動壓力

羅茨泵的啟動必須待前級水環泵抽到羅茨泵的允許啟動壓力時才可啟動羅茨泵。通常羅茨泵的啟動壓力為其壓差的1.5倍左右。例如ZJ150的壓差是6000pa＝60mbar，那么其啟動壓力就是水環泵將系統壓力抽到90mbar（－0.092Mpa）時才可啟動。同樣ZJ300設定的啟動壓力為－0.094Mpa左右；ZJ70設定的啟動壓力為－0.090Mpa左右。

4、真空機組的工作壓力范圍

在表1中我們列舉了一臺水環真空泵和一臺至三臺羅茨真空泵串聯組成的多級羅茨水環真空機組所能達到的真空范圍。

表1、多級羅茨水環真空泵機組的組成和真空度一覽表

極限壓力

0.2~0.8pa

(1.5×10^－3~6×10^－3torr)

15~25pa

(0.125~0.2torr)

266~650pa

(2~5torr)

2500~3500pa

(20~25torr)

允許啟動壓力

2000 pa

(15torr)

5000 pa

(37.5torr)

10000 pa

(75torr)

101323 pa

(760torr)

101325 pa

第四級

第三級

第二級

級

ZJ或ZJP

S- 水環真空泵 ZJ-羅茨真空泵 ZJP-帶溢流閥羅茨真空泵

一般一臺羅茨真空泵與一臺水環真空泵串聯而成的JZJS型二級機組的極限壓力僅為250~650pa左右，如采用二臺羅茨真空泵串聯一臺水環真空泵則機組的極限壓力可達到15~25pa，如再增加一臺羅茨真空泵則機組的極限壓力可更高，將達到0.2~0.8pa以上，因而用戶可根據不同的使用要求來正確選擇機組的級數。

5、水溫影響

羅茨水環真空機組，由于水環真空泵的抽速和真空度是與其所采用的循環水的溫度密切相關的，水溫越高水環泵的真空度就越差、抽速也越小。許多用戶會發現羅茨水環機組中與水環泵相連的羅茨泵一般溫度較高，特別是夏天的泵溫會更高，其實就是因為水環泵循環水（液）的溫度變化所造成的。

水環泵的樣本參數是指泵采用15℃水作為工作液時的參考值，工作液的溫度變化將會影響水環泵的抽氣性能。表2提供的參數，可以結合以下公式來換算出進水溫度不在15℃時水環泵抽除干燥空氣的抽氣能力。

以下是泵的抽速換算公式：

(P₁-P_C)

S＝S₁₅×

(P₁-12.78)

式中:S—在P1壓力時泵的實際抽速

S₁₅—采用15℃水作為工作液在P₁壓力時的抽速,參考水環泵性能曲線.

P₁—入口壓力, 托

P_C—工作液在實際溫度時的飽和蒸汽壓.

表2為各溫度時水的飽和蒸汽壓.

水溫（C°）	飽和蒸汽壓bar	飽和蒸汽壓mmHg	蒸汽比溶m3/kg
15	0.017041	12.7818	77.97
16	0.01817	13.6287	73.39
17	0.019364	14.5242	69.1
18	0.02062	15.4663	65.09
19	0.02196	16.4714	61.34
20	0.02337	17.5290	57.84
22	0.02643	19.8242	51.5
24	0.02982	22.3669	45.93
26	0.0336	25.2021	41.04
28	0.03779	28.3449	36.73
30	0.04241	31.8102	32.93
35	0.05622	42.1686	25.24

通常羅茨泵的真空度要比前級泵的真空度要提高一個數量級，比如水環泵用20℃的循環水時的真空度33mbar（3300pa），那么羅茨泵＋水環泵機組的真空度是3.3mbar左右，羅茨泵的壓差為30mbar左右。由于羅茨真空泵的壓差是受限制的，大泵所允許的壓差反而小（參考羅茨泵性能參數表），所以與水環泵相連的普通羅茨真空泵一般用到ZJ-600以下，否則要采用氣冷羅茨真空泵。除非前級水環泵采用低溫冷凍水或前級泵采用更低飽和蒸汽壓的工作液。

6、前級泵的連接

前級泵是為了降低羅茨真空泵的排出壓力。所以前級泵的進口是與羅茨真空泵的排氣口直接相連的（圖3－2）。

通常在羅茨真空泵與前級泵之間的連接管路上需連接一段彈性管，彈性管可以用金屬波紋管，或特制的橡膠彈性管，也可以用內襯金屬彈簧的軟塑料管，一般大泵的連接都用金屬波紋管，小泵的連接三者都可選用。

連接管路與法蘭等零件焊接加工后須經過氣密性試驗，法蘭與法蘭之間用O型橡膠密封圈或平面密封墊來密封。

在羅茨真空泵的排氣口與前級泵的吸入口的連接管上需安裝一個電磁或手動充氣閥，防止在前級泵停機后由于壓差的作用把真空泵油倒吸入真空系統中去。如果前級泵為水環泵，還需安裝止回閥，防止水環泵停機后泵內循環水的快速反沖，電磁充氣閥的動作一般與前級泵的電動機的動作是同步的。止回閥是靠反壓差使閥自動關閉的。

羅茨真空泵與前級泵的連接必須按圖3－3要求，錯誤的連接會造成管路內被泵油或水堵住，影響羅茨真空泵的排氣，輕的使泵性能下降，重的使羅茨真空泵過熱故障。

前級管路要有足夠的通道能力，否則也會造成前者影響性能，還會使羅茨真空泵產生過熱卡死等故障，因為過細、過長的前級管路使通道能力降低，羅茨真空泵排出壓力會升高，壓縮比增大而前級泵卻發揮不出原有的抽氣作用。

類型型號	抽氣速率 (l/s)	極限壓力 (pa)	機組組成泵型號			配用功率 (kw)	進氣口徑 (mm)	排氣口徑 (mm)
類型型號	抽氣速率 (l/s)	極限壓力 (pa)	主泵	中間泵	前級泵	配用功率 (kw)	進氣口徑 (mm)	排氣口徑 (mm)
JZJS-70.110	70	650	ZJ-70		2BV5 110		80	50
JZJS-70.70.110	70	25	ZJ-70	ZJ-70	2BV5 110		80	50
JZJS-150.70.110	150	25	ZJ-150	ZJ-70	2BV5 110		100	50
JZJS-150.70Z.110	150	25	ZJ-150	ZJ-70Z	2BV5 110		100	50
JZJS-300.161	300	650	ZJ-300		2BV5 161		150	50
JZJS-300.150.131	300	25	ZJ-300	ZJ-150	2BV5 131		150	50
JZJS-600.150.131	600	25	ZJ-600	ZJ-150	2BV5 131		150	50
JZJS-1200.300.161	1200	25	ZJ-1200	ZJ-300	2BV5 161		300	100
JZJS-600.300.150.131	600	0.1	ZJ-600	ZJ-300 ZJ-150	2BV5 131		150	50
JZJS-1200.300.150.131	1200	0.1	ZJ-1200	ZJ-300 ZJ-150	2BV5 131		150	50

7、使用的注意事項

使用時必須在其進氣口安裝目數較大的過濾網，以免管道內的異物進入泵腔造成泵的卡死和電機損壞。

羅茨真空泵兩端油箱需要定期補充潤滑油，我們目前使用的是100號機械真空泵油。

如果在運行時發現油位低于上述情況，必須立即停機補充潤滑油。加油時注意對真空機組的破空，嚴禁機組在真空狀態時對羅茨泵加油，否則會損壞羅茨真空泵。

另外，如果羅茨機組用于抽除可凝性氣體的工況時真空泵油會出現乳化現象，一旦油有乳化必須及時更換。否則會損壞軸承、齒輪、機械密封等零件。

使用羅茨泵時必須點動羅茨泵，正確調整好其轉向，嚴禁泵的翻轉。

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羅茨泵選擇

1、排出壓力、壓縮比

2、允許壓差

3、啟動壓力

4、真空機組的工作壓力范圍

5、水溫影響

6、前級泵的連接