如何正确的选择真空泵
真空泵类型多,面对的工况和应用领域复杂,因此真空泵选型涉及的因素也非常多。佛山市真空泵厂有限公司与您一起探讨其中需要关注的最基础的六个注意事项。
一、真空泵选型中,确定的产品需保证能顺利抽出工艺过程中释放出来的各种气体。真空泵的应用工艺中,气体介质多种多样,易燃易爆的、易凝结的、易化反、易腐蚀的等,选用的真空泵就需保证适用性。例如,工艺过程会产生大量水蒸气,选用的真空泵就必须适合抽水蒸气。
二、真空泵的极限真空度,必须高于工艺生产要求的真空度,至少要高一个数量级,并且设备适合在要求的工作真空度范围内工作。真空泵的极限真空度是泵抽速为零的时候所能达到的真空度。因此为保证真空泵在工作真空度内的抽速,就需要满足其极限真空度要大于工作真空度,并且在区间内需要有较大的抽速。
三、真空泵的抽速要大于工艺过程中的最大放气量。为保证真空度,真空泵选型中涉及工艺过程中持续放气的,真空泵或者真空系统的抽速要满足大于工艺过程中的最大放气量。如果在系统设有冷阱或档板等,则加阱或挡板之后的有效抽速应大于工艺过程中最大放气量。如果工艺过程中会出现突然大量放气,则系统的有效抽速还要适当加大,通常加大到最大放气量的2—3倍。
四、真空泵选型中,选用的真空泵其工作介质和制造材料须满足工艺要求。真空泵应用,尤其是在医药、化工、电池等领域,抽取的介质往往是具有腐蚀性的气体,这时就要求设备要有相应的防腐措施。如酸碱气体需要有对应的防腐涂层或泵的材质改用不锈钢防腐蚀;带有灰尘或颗粒的气体时,要在泵入口前加除尘器、过滤器或泵本身对其有耐受性等等。
五、需连续生产的工艺中,所选用的真空泵必须满足连续性生产的需要。必要时,设置自动更换的备用真空泵,减少意外导致的生产中断。如果工艺过程中放气量越来越小,可以设置维持泵,以实现节能降耗。
六、真空泵使用的经济性。真空泵选型过程中,多种真空泵能同时满足工艺需求时,要进行成本和运转费用的经济性分析,选用经济性好,运行可靠,维修量小,使用与维修方便的真空泵。
在选型前,我们必须弄清楚关于真空泵的几个基础概念:真空度、极限相对压强、抽气量。
真空度:处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用真空度表示。从真空表所读得的数值称真空度。真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值,从表上表示出来的数值又称为表压强,业界也称为极限相对压强,即: 真空度=大气压强-绝对压强(大气压强一般取101325Pa,水环式真空泵极限绝对压强3300Pa旋片式真空泵极限绝对压强约10Pa)
极限相对压强:相对压强即所测内部压强比“大气压”低多少压强。表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值。由于容器内部空气被抽,因此,内部的压强始终低于容器外部压强。所以当用相对压强或者表压强表示的时候,数值前面必须带负号,表示容器内部压强比外部压强低。
极限绝对压强:绝对压强即所测内部压强比”理论真空(理论真空压强值为0Pa)”高多少压强。它所比较的对象为理论状态的绝对真空压强值。由于工艺所限,我们无论如何都不能将内部压强抽到绝对真空0Pa这个数值,因此,真空泵所抽的真空值比理论真空值要高。所以当用绝对真空表示时,数值前面无负号。
抽气量:抽气量是真空泵抽速的一个衡量因素。一般单位用L/S和m³/h来表示。是弥补漏气率的参数。不难理解,理论下抽一个相同体积的容器,为什么抽气量大的真空泵很容易抽到我们所需的真空度,而抽气量小的真空泵很慢甚至无法抽到我们想要的真空度?因为管路或者容器始终不可能做到绝对不漏气,而抽气量大的弥补了漏气所带来的真空度下降的因素,所以,大气量的很容易抽到理想真空度值。这里建议,在计算出理论抽气量的情况下,我们尽量选择高一级的抽气量的真空泵。抽气量具体计算公式以下会介绍。
清楚了真空度、绝对压强、相对压强这几个真空泵的基础参数后,我们就可以进入真空泵的正式选型。
1、工艺要求达到的真空度
真空泵的工作压力应该满足工艺工作压力要求,选型时真空度要高于真空设备真空度的半个到一个数量级。(如:真空工艺要求100pa(绝对压力)的真空度,选用真空泵的真空度至少要50pa-10pa)。一般如果要求绝对压强高于3300Pa,则优先选择水环式真空泵作为真空装置,如果绝对压强要求低于3300Pa,则不能选择水环式真空泵,选择旋片式真空泵或更高真空级别的真空泵作为真空获得装置。
2、工艺要求的抽气量(抽气速率)
真空泵要求抽气速率(也就是要求真空泵在其工作压力下,排出气体、液体,固体的能力),一般单位:m3/h,L/S,m3/min。具体计算方法可以参考下面公式自行计算选型。当然,真空泵的选型是一个综合过程,涉及到相关经验等因素。
S=(V/t)×ln(P1/P2)
其中:S为真空泵抽气速率(L/s)
V为真空室容积(L)
t为达到要求真空度所需时间(s)
P1为初始压强(Pa)
P2为要求压强(Pa)
3、判定被抽物体的成分
第一、被抽物体是气体、液体还是颗粒,如果被抽气体中含有水汽或少量颗粒性和粉尘等杂质,慎选旋片式真空泵,如果真空度要求较高,则应加过滤装置加以过滤方能使用旋片式真空泵做真空获得设备。
第二、要知道被抽物体是否有腐蚀(酸性还是碱性,PH值是多少?),若含有酸碱腐蚀或有机腐蚀等因素的气体,应过滤或中和处理才能选旋片式真空泵。
第三、被抽物体是否对橡胶或者油品有污染?针对不同的被抽介质要选用相应的真空设备,如果气体中含有大量蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装相应的辅助设备,如冷凝器,过滤器等(具体联系我们相应技术工程人员)。
第四、 真空泵的噪音,振动,美观的对工厂是否有影响。
第五、俗话说,便宜没好货。购买真空泵和真空设备时,还应优先考虑设备的质量、运输及其维修和保养费用等。
机械法有:
1.变容真空泵
它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。
往复式真空泵、旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵、液环真空泵、干式真空泵、罗茨真空泵属于这一类。
2.动量传输泵
它依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。
分子真空泵水蒸汽喷射泵、扩散泵属于这一类。
物理法:
气体捕集式真空泵
是一种使气体分子被吸附或凝结在泵内表面上的真空泵,可分以下几种型式。
1.吸附泵,它是依靠具有大表面积的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵。例如分子筛吸附泵。
2.吸气剂泵,它是一种利用吸气剂以化学方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。例如钛升华泵和锆铝吸气泵属于这种类型。
3.吸气剂离子泵,它是使被电离的气体通过电场或电磁场的作用吸附在吸气材料的表面上,以达到抽气目的的。它有如下两种型式。
1)蒸发离子泵:泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华(或蒸发)而覆在泵内壁的吸气材料上,以实现抽气的一种真空泵。例如轨旋式离子泵(或称弹道式钛泵)。
2)溅射离子泵:泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅散出来的吸气材料上以实现抽气目的的一种真空泵。
4.低温泵,它是利用低温表面捕集气体的真空泵。
上海知信循环水式真空泵7大特点
1、节水效果明显。由于采用水循环作业,加入水箱内的水可循环使用,克服了那种用直接冲放自来水方法获取真空时大量浪费水的现象。经实测,以一个工作日连续作业计算,在达到同样真空度的条件下,使用本产品可节水10吨以上,而且,一次加水,可长期使用,这在水源缺乏或水压不足的实验室尤其适用。
2、多功能综合作用。上海知信循环水式真空泵除可以提供真空条件外,还可同时进行外循环作业,为反应装置提供循环冷却水。循环水式真空泵与自来水源连接,通过适量补充注水源,可以在较长时间连续作业情况下,保持真空循环水温度和水质不变,既可确保真空度下降,又能实现循环冷却水的供应。
3、造型新颖,使用方便。上海知信循环水式真空泵泵头直接浸入水中,整机高度较低、体积小、重量轻、移动方便、可置于工作台上,便于操作观察,水箱上盖为活式安装,可以打开,便于加水和检修。
4、上海知信循环水式真空泵安装了两个抽气嘴,可单独或同时抽气作业。每个抽气嘴各装一个真空表,可以方便地观察真空度,抽气管路上装有止回阀,可防止抽真空作业意外停机时,循环水回流到被抽真空的设备中去。
5、耐腐蚀、无污染。循环水式真空泵水泵部件采用不锈钢,不受酸碱等腐蚀物的影响;同时不产生任何污染实验室的油污、杂质等。
6、上海知信循环水式真空泵工作稳定可靠,噪音低。
7、上海知信循环水式真空泵的Ⅲ真空泵,主要部件全部采用不锈钢材质,水箱采用新研制的一种透明水箱,可满足有机溶煤(丙酮、乙醚、氯仿)的溶解和腐蚀的损害。
上海知信循环水真空泵