如何选择罗茨真空泵的前级泵

JZJS罗茨水环真空机组是以罗茨泵为主泵，以水环泵为前级泵串联而成的。罗茨水环真空机组选用水环泵作为前级泵比其它真空泵更为有利，它克服了单台水环泵使用时极限压力差（机组的极限压力比水环泵有很大的提高），在一定压力下抽气速率低的缺点，同时保留了罗茨泵能迅速工作，有较大抽气速率的优点。尤其能够适应抽除大量的可凝性蒸汽，特别是当气镇油封机械真空泵排除可凝性蒸汽能力不够，或使用的溶剂能使泵油恶化而影响性能，或者是真空系统不允许油污染的时候更为明显。当配有防爆电机及电器时并遵守相应的安全规则下,还可抽除易燃易爆的气体。因此罗茨泵-水环泵机组广泛地用于化工行业中的真空蒸馏、真空蒸发、脱水结晶；食品行业中的冷冻干燥；医药工业的真空干燥；轻纺工业的涤纶切片；高空模拟试验等的抽真空系统中。

罗茨水环真空机组，大致有如下几种类型：

（1）罗茨泵-水环泵：机组中水环泵的作用是造成罗茨泵所需的预备真空，一般情况，单级水环泵极限真空度不高，而目前我国生产的罗茨泵要求的预真空又较高，故实际上一般不用单级水环泵作为罗茨泵的前级泵，而用极限压力较低的双级水环泵作为前级泵使用，还可以降低机组的极限压力。

一台罗茨泵与一台水环泵的极限压力是400Pa，可满足一般的真空需求，但使用范围受到一定限制，若用两台罗茨泵串联再与水环泵组合，就能大大提高机组的极限压力（可达25Pa）。故在这种类型里通常见到的是两台罗茨泵串联后再用双级泵作前级泵（图1）组成机组。如果需要更高的极限压力，可用三台罗茨泵与水环泵组合，它的极限压力可达1Pa。

（3）如果三级罗茨水环机组还不能满足极限压力时，可采用罗茨泵-水环泵并联机械真空泵；此机组主要用于需要处理大量水蒸汽，时间长且极限真空度要求非常高的抽真空系统，例如在真空干燥方面。

要求处理大量水蒸汽的真空系统中，使用水环泵是较合适的，但由于其极限真空度不高，致使整个机组的极限真空度较低（相对而言）。虽然在要求真空度较高的抽真空系统中，需要极限真空较高的机械真空泵作为前级泵使用。可将气镇机械真空泵与水环泵并联（如图2），作为罗茨泵的前级泵。真空干燥时，先用水环泵进行预抽，直至水蒸汽大量减少时，再开动气镇机械真空泵，切断水环泵。如需要较长时间才能完成干燥的场合，所需冷却水和功率都较少，如图2所示。

JZJX罗茨旋片真空机组是以罗茨泵为主泵，以旋片泵为前级泵串联而成的。罗茨旋片真空机组选用旋片泵作为前级泵，它克服了旋片泵使用时在一定压力下抽气速率低的缺点，同时保留了罗茨泵能迅速工作，有较大抽气速率的优点。因该机组结构紧凑、抽速大、占地面积小，可以代替多台机械真空泵,因此罗茨泵-旋片泵机组广泛地用于在真空冶炼、电力电容器、变压器真空热处理、真空镀膜设备的预抽、电真空半导体等行业中抽除密闭容器中含氧不高的、无爆炸性的、对金属无腐蚀性的、与泵油不会起化学反应的以及不含有颗粒尘埃的气体。

WLZJ无油往复罗茨真空机组以ZJ罗茨泵为主泵，以WLZ型方式无油泵为前级泵串联而成，由于WLZ型真空泵采用无油自润滑系统，可获得洁净真空，因此在加装尾气收集装置后，可以收集在高真空系统中无法凝固、无法压缩收集的气体，同时避免了水环机组所产生的大量废水的排放。

罗茨真空泵不能单独使用，必须配上前级泵组成机组，使用前级真空泵是为了降低罗茨真空泵的排出压力，由于罗茨真空泵的压缩比是有限的，所以选择前级真空泵的抽速是重要的，罗茨真空泵的最大压缩比是随排出压力而变化的，在高排出压力下，最大压缩比最多大3：1，而最高压缩比是在排出压力为1到10mbar之间(1 mbar=0.75Torr)可达50:1，甚至更高些。

因此，雅之雷德提醒：选择前级泵的抽速，要根据罗茨真空泵的长期工作压力范围考虑。

例如有一系统用罗茨真空泵机组抽气，要求在1 mbar入口压力时有600升/秒的抽速，并长期工作，问应选择多大抽速的前级泵。

先假定用30升/秒的前级泵时，压缩比K=600：30=20得出K=20时最大排出压力为30 mbar。

由此得出，当选用30升/秒前级泵时，在入口压力低于1.5 mbar以下工作是可行的，但高于1.5 mbar入口压力工作时就选用大一些前级泵了。该例中，工作真空度1 mbar低于1.5 mbar，所以30升/秒的前级泵可以满足上述真空系统的抽气要求。

另外应当考虑的是，对预抽时间的要求问题，如果正常工作时间远比预抽时间长，可选较小的前级泵假如真空室较大，而且要求很快预抽，就要用较大的前级泵，有时为了更好发挥设备的效率，机组装有较大的预抽泵，在正常工作后停掉它，而用较小的前级泵维持，这样做是为了节约功率。

对罗茨真空泵机组的极限压力的要求，也是选择前级泵的必须考虑的，对极限真空度要求较高(达1X10-3Pa～1X10-2 Pa压力)一般选用双级旋片式油封机械泵或双级滑阀机械泵作为前级泵。极限真空度要求在(1X10-2 Pa～1X10-1Pa)之间可选用单级油封机械泵作为前级泵，极限真空度要求在133～1333Pa之间可选用往复式真空泵或液环式真空泵作为前级泵。

当选用往复式或液环式粗真空泵作为罗茨真空泵的前级泵时，前级泵的抽速一般为罗茨真空泵的1/2-1/4，不能太大，否则将使压缩比过大，造成罗茨真空泵的排气温度高而不能正常工作。

选用前级泵时还必须考虑被抽气体中是否有腐蚀性介质，是否含有可凝性气体，是大量的还是微量的。如果含有腐蚀性气体，就不能选用油封机械泵，油封机械泵还不适宜抽除含有大量可凝性蒸汽的气体，否则将会使密封液很快乳化，抽除含有微量可凝性蒸汽的气体时，也必须采用带有气镇装置的油封机械泵作为前级泵。

为了获得在低入口压力(1~100pa)时的高的抽气速率，可用一台罗茨真空泵作为另一台罗茨真空泵的前级泵组成的三级或四级机组，此时罗茨真空泵之间的抽速比一般在2~5之间。

(2)、罗茨真空泵的环境温度为5-40℃。

（3）、罗茨真空泵应水平安装，其周围应留有充分的余地，便于日常检查、维护保养。装拆方便。

（4）、接通电源后，电机转向应符合泵上转向箭头所示。

（5）、连接被抽容器的管道应清洁.无杂质等异物，孔径不应小于泵口口径，长度宜短，以保证其有足够的通导能力，管道连接应密封不漏。

（6）被抽气体应无颗粒状固体进入泵腔。

（7）、罗茨真空泵与前级泵连接应装弹性管以减少前级泵引起的震动。

（8）、电气设备必须有互锁保护装置，当前级泵停止工作时罗茨泵必须同时停止。

（9）、小泵可以直接启动，大泵须设启动器。

在前置泵抽到一定真空度后，前置泵没有能力再抽了。

就可以加一台罗茨泵，来提高抽气速度和真空度。

因为罗茨泵有很大的抽气量，所以吸排气口压差不能大。只能在前置泵抽不动了后，辅助一下。