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罗茨真空泵与水环真空泵
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本帖最后由 WQC 于
07:44 编辑
第一次接触罗茨泵，请教下各位海友，罗茨泵水环泵组合，罗茨真空泵放在水环泵前面或是后面有什么区别吗？
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我们应从罗茨泵－水环泵真空机组工作原理来理解 ：
用于较高真空的罗茨真空泵(机械增压泵)不能直排大气，如直排大气会造成罗茨真空泵吸气口与排气口压差太大，从而使罗茨真空泵过载，如单纯加大罗茨真空泵电机功率又会造成罗茨真空泵过热以致罗茨真空泵转子之间的微小间隙很快因热膨胀而卡死。为保证罗茨真空泵能达到较高真空必须保证罗茨真空泵转子之间的间隙。所以罗茨真空泵使用时必须设有前级泵，用前级泵将系统内压力抽至一定范围内时再启动罗茨真空泵，如此可以避免罗茨真空泵过载。前级泵可以选用水(液)环式真空泵、旋片式真空泵、滑阀式真空泵、往复式真空泵等可直排大气的真空泵。&&
罗茨真空机组在一般情况下，选用水环泵作为前级泵比其它真空泵更为有利，这主要是由于它能够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。
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水环真空泵应放在罗茨真空泵的前面，而且启动时，要待水环真空泵的真空己经达到一定真度度后，再启动罗茨真空泵，以免罗茨真空泵过载。
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罗茨真空机组在一般情况下,选用水环泵作为前级泵比其它真空泵更为有利这主要是由于它能够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,。
　　罗茨泵-水环泵机组广泛地用于化工,食品升华干燥高空模拟试验等的抽真空系统中.这类联合机组,大致有如下几种类型,。
　　(1):机组中水环泵的作用是造成罗茨泵所需的预备真空罗茨泵-水环泵因此要求该水环泵的最大允许排气压力,即是说,一方面要尽量提高水环泵的极限真空,另一方面,也要设法提高罗茨泵的最大允许排气压力,。
　　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,故实际上不用单级水环泵作为罗茨泵的前级泵,而用能提高极限真空度的双级水环泵作为前级泵使用,采用双级水环泵,还可以提高机组的极限真空度,。
　　一台罗茨泵的极限真空度是较低的,特别是当它与水环泵组合运行时使用范围受到限制,整个机组的极限真空度可能更低,但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真空度,。
　　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水环泵作前级泵(图1组成机组)。
　　(2)罗茨泵-水环泵-大气泵机组:即使采用双级水环泵,极限真空度的提高也只是在一定的范围之内这是因为受到水的饱和蒸汽压的限制.水环泵的理论极限压力就是水的饱和蒸汽压.如果考虑气体返流等因素的影响,实际上水环泵的极限压力显著比该水温上的饱和蒸汽压力为高.为了提高前级泵的极限真空度,还可以使水环泵与大气泵组合使用,。
　　见这样,串联一级大气泵后的极限真空度可达20 ~ 30Torr,如果水环泵与二级大气泵组合,则极限真空可达2 ~ 10Torr。
　　(三)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,且极限真空度要求较高的抽真空系统,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.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.但由于水环泵的耗电量大,效率很低,噪声高,在需要长时间的真空干燥系统中,用水环泵作为罗茨泵前级泵很不经济,。
　　在上述情况下,可将气镇机械真空泵与水环泵并联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,。
　　罗茨泵-水环泵机组的运行
　　机组前装冷凝器(1),
　　为了尽量使机组的体积小些,可设法使待抽的蒸汽在进入泵机组之前冷凝这样剩下来的就是非可凝性气体和微量残余蒸汽.气体降温后在相同压力下体积也减小.所以冷凝后所需抽气量减小,相应地泵也可以选得小一些,。
　　采用哪种方式较经济吗?应视其具体情况而定,举例说明如下:
　　冷凝蒸汽有两种方式:一种是安装一台冷却装置,另一种是在机组的高压级中装一台冷凝器,以便能用普通的水冷却。
　　其系统需要每小时抽除50kg的水蒸汽量,在吸入压力为1Torr时的容积流量为50000m3 /小时。
　　1)要抽吸上述的水蒸汽量,需要三个罗茨泵串联并用一台水环泵作前级组成的机组,该机组的总功率90kW,。
　　二)为了使蒸汽在到达真空泵之前冷凝,就要在位于A处装一个冷凝器和一个功率为30000kcal / h的冷却装置℃,如图4所示.在1Torr的吸入压力下,水蒸汽的冷凝温度均为-19℃,为了能保证连续工作,应取冷凝装置的冷凝温度为-25,且并联安装2台冷凝器.根据非冷凝气体的组成部分计算得,真空泵的抽气量就可以降低到1000 ~ 2000m3 /小时,总机组(包括冷凝器的消耗功率的功率同样是90kW)。
　　三)先用罗茨泵抽出水蒸汽℃,并在45Torr压力下进行冷凝,该压力下有的冷凝温度约为36℃~ 35岁之间,于是可使冷凝器的冷凝温度保持在30,可用普通冷却水冷却.冷凝器设在B处.这时总功率的消耗为75kW左右。
　　通过上述三组方式的比较可知,第三种方案最好,可减少15kW的动力消耗。
　　综上所述,水蒸汽冷却后只剩下非可凝性气体.在压力很低时水蒸汽的比容相当大,这些可凝性蒸汽冷凝后,泵所需要的抽气量显然就大为降低了.另外,不论蒸汽是否冷凝,在同样压力下只要气体温度降低,其容积流量就会减少.例如化工流程中200 ~ 300℃,温度的气体并不少见.若从300之后,干燥空气的容积减少45%左右冷却到50℃,这样就可以选择较小容量的抽气真空泵机组装置℃。
　　(2)机组的操作顺序:
　　1)机组中无旁通阀时,应先开动水环泵被抽系统中的气体由罗茨泵(气体推动罗茨泵转子自行转动,如同流量计一般)进入水环泵后再排至大气,待水环泵的吸入压力,如串联有大气泵,则为大气泵的吸入压力)达到罗茨泵的起初规定值时(即允许排气压力),始启动罗茨泵(机组正式运转,开始工作,。
　　二)机组中有旁通阀时,如图5所示先启动水环泵,接着开动罗茨泵,此时,罗茨泵进排气压差较大,旁通阀自动开启,被抽容器中的气体一部分经过旁通阀进入水环泵,另一部分在罗茨泵的作用下通过该泵也进入水环泵,显然抽气速率增加,这样很快达到罗茨泵的预真空,进排气压差较小,阀门自动关闭(或人工关闭,机组正式工作.这种方法能大大缩短预抽时间,但设备较复杂)。
　　(三)机组-罗茨泵-前级泵性能关系
　　机组的性能与罗茨泵的性能密切相关,而罗茨泵的性能又随前级泵的不同而有所不同。
　　1)由于罗茨泵的转子与转子之间,转子与壳体之间存在着间隙因此有返流存在,而这种返流受进口压力和出口压力的影响,即使是同一台罗茨泵,使用不同的前级泵时,其抽气速率也会有所不同,。
　　罗茨泵的抽气速率可由下式确定:
　　(=δ0δP2 / P1 / K)。
　　式中:δ0-设计的抽气速率。
　　P1-进口压力。
　　P2-出口压力。
　　K-固有常数,由该泵转子的形状间隙量,转子圆周速度和出口压力来确定,。
　　由上式可知,抽气量受到出口压力与进口压力之比的影响亦即若增加前级泵的抽气速率,那么罗茨泵的抽气速率也会增大,。
　　(2)极限压力由泵的抽气速率,各间隙的返流量,泵体泄漏量及高真空侧的放气量所决定.即:
　　第二节不可=(+)/δ+第三式中0-极限压力。
　　δ-抽气速率。
　　Q1-返流量。
　　Q2-泄漏量。
　　Q3-放气量。
　　在这些参数中,Q1受排气压力即前级泵的极限压力的影响很大在用水环泵作前级泵时,罗茨泵的极限压力随水环的饱和蒸汽压的不同而不同,。
　　图6是用同一台罗茨泵配不同的前级泵时的性能比较。
　　前级泵的极限真空度愈高时,机组的极限真空度也随之增高两级罗茨泵串联使用,则能提高机组的极限真空度;(实质上就是前一个罗茨泵为后一个罗茨泵的前级泵),且性能曲线平缓扩大,也即使用的范围扩大(由曲线1与2,曲线3与5的比较而得).机组1,2的曲线大致相同.同样,机组3,4,5的曲线也有相同之处.然而1,2机组曲线和3,4,5机组曲线却是完全不同的两组曲线.这说明对于同一罗茨泵而言选用不同的前级泵时,其机组的性能曲线有本质的差异.由此可见,前级泵对机组性能有相当大的影响,。
　　(四)水环泵的选择
　　所谓水环泵就是用水作为液环的液环泵易得,用水作液环有很多优点,如价廉,不会污染环境等.但也有一个很大缺点,由于水的饱和蒸汽压高,使得水环泵的吸入压力也高.这时如改用饱和蒸汽压低的液体作为液环,则可提高泵的极限真空度.如果某机组中罗茨泵最大允许的排气压力为10Torr,则用水作液环时还须加大气泵才能作为该罗茨泵的前级泵,若改用矿物油作液环则不加大气泵即可作为前级泵,这样可以简化装置,。
　　(五)机组性能与罗茨泵允许排出压力
　　机组的性能在很大程度上取决于罗茨泵的允许排出压力.这种允许值越低,水环泵作为前级泵的可能性就越小.如果罗茨泵这种允许值为1 ~ 10Torr,而不论单多级的水环泵极限压力大大高于这个数值,因此就不可能单独与这种罗茨泵组合使用,而需要加二级大气泵.如果罗茨泵排出压力允许值在100Torr以上,则前级的水环泵也可以作为罗茨泵的前级泵的前级泵,这就大大地扩充了前级泵的应用范围,。
　　(六)应用实例
　　某化纤产品的生产过程为:低分子-高分子-制成带状-切片-干燥(运用罗茨泵-水环泵机组进行真空干燥)-抽丝-牵伸,加热-纺织-成品。
　　其中一个重要的工序是将5××5毫米大小的切片进行干燥5以便进行抽丝,抽丝过程中理想的状况是使水份含量为零,实际上由于不能达到这一目的,故要求水份含量不大于0.02%,如果水份超过这一要求,要高温高压下抽丝,会使高分子分解,影响产品的强度,。
　　在干燥这一工序中所应用的罗茨泵-水环泵机组的抽真空系统装置.机组中各泵的技术参数如下表。
　　主要设备的功用简介如下:
　　(1)真空阀关闭真空阀,机组停止运行,可保持干燥系统一定的真空度。
　　(2)自动气动安全阀为防止机组突然停车时水环泵系统中的水向罗茨泵及真空干燥系统中倒灌。
　　(三)压差阀机组开始运行时,先启动水环泵在压差阀两端逐渐产生压差,达到一定值时,阀自动开启,使系统中大部分气体经此阀流进水环泵.当大气逐渐通过大气泵流进水环泵,压差阀两端压力又逐渐减小,以致关阀,于是大气泵随即开始正常工作,压差阀的作用是为了缩短大气泵正常工作前的预抽时间,。
　　(四)水位计起止逆阀的作用,防止水环泵的水倒流。
　　操作顺序如下:先开动水环泵,系统中气体径由罗茨泵(此时推动罗茨泵转子转动)进入水环泵而由汽水分离器排向大气.当抽到绝对压力为50Torr时启动罗茨泵2,当绝对压力到20Torr时再启动罗茨泵1最后系统压力可达到0.088Torr,一般情况下可维持在1Torr以下,。
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给出两种泵的工作原理结构图就好了。
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签到天数: 146 天连续签到: 1 天[LV.4]海川常住居民I&
有区别，罗茨泵一般在压力达到一定负压的情况时，才可以启动。直接启动，由于压差比较大，会造成罗茨泵的损坏，所以罗茨泵一般是放在后路。先启动水环泵，压力达到一定程度再启动罗茨泵。
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注意水环泵的排水问题，也就是环保问题。
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该用户从未签到&
我们现在采用的是汽水串联真空泵加2级罗茨泵，这样真空度可以达到—0.099，罗茨泵是要达到一定的真空度后才能启动的。
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签到天数: 751 天连续签到: 1 天[LV.7]以坛为家I&
各位说的都是罗茨真空泵前有水环真空泵，要是把罗茨真空泵做前级，水环真空泵做后级，那样有什么不好吗？
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签到天数: 1121 天连续签到: 40 天[LV.8]以坛为家II&
建议楼上的把上面几位高人的发言重新看一下。里面讲得非常清楚了。。。
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签到天数: 79 天连续签到: 1 天[LV.3]海川居民&
& &前级水环泵给罗茨泵提供了一定的真空度 ，罗茨泵是不能抽常压下气体的，那样电机载荷过大，容易损坏泵
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签到天数: 530 天连续签到: 1 天[LV.6]海川常住居民III&
建议罗茨泵放在水环泵的前面,因为如果放在后面,水环泵的液体可能会进入罗茨泵,造成故障.
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水环泵是前级泵，而罗茨泵是后级泵。
在设备的安装上，罗茨泵的进口接真空来管路，罗茨泵的出口管路接水环泵的进口，即罗茨泵装在前
在设备的操作上，先启动水环泵，待真空达到0.08MPa以上时再启动罗茨泵
不过根据我们公司的经验来看，罗茨泵比较容易坏，我个人建议，直接装一台水环泵就行了，至于真空度，只要保证水环泵循环水的温度低一些就行了，我们公司现在就只用水环泵，真空度0.098，真空浓缩足够啦！以前加了罗茨泵真空度是0.099
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该用户从未签到&
罗茨泵放在水环泵前面和后面都是可以的。但实际上很少有人这样用。原因如下：
1. 水环泵的工作液饱和蒸汽压很低，比如水在20度时为23mbar, 即使前面用再大的罗茨泵也只是增加水环泵工作液的蒸发量，而不能提高机组的真空度。
2. 罗茨泵在高压力下工作需要大大提高其配用的电机功率，同时为减少其压缩气体放出的热量需增大转子间的间隙。而罗茨泵放在水环泵的前面工作，一方面可以提高机组的真空度，另一方面减低了罗茨泵的配用功率。
罗茨水环机组使用中非常重要的是罗茨泵和水环泵的抽速配比。一般国内产品的配比为1:4，即罗茨泵的抽速为水环泵的四倍。否则罗茨泵会过热损坏。我们采用意大利Finder水环泵配比为1:3，大大减低了机组的运行费用。
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罗茨真空泵不可单独使用，为什么？
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yuchenchf的管辖
&成长值: 12039VIP6, 成长值 15000, 距离下一级还需 2961 成长值签到天数: 1769 天连续签到: 2 天[LV.9]以坛为家III&
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罗茨真空泵不可单独使用，必须配置前级泵。不允许在大气压力下启动，待前级泵将罗茨泵入口压力抽到允许入口压力时方可启动。这句话是什么意思？
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前级泵起到抽真空以及气液分离的作用
罗茨真空泵比较怕介质带液，应该是出于这个原因
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如果选择的泵压缩比比较小的话，是要这样，否则出口常压的话，会很快达到并超过设计压缩比，而无法继续使用
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单独开启罗茨泵电源会跳闸，拿罗茨水环真空机组来说，罗茨泵做主泵，水环泵作为前级泵，串联使用，开机顺序是先开水环式真空泵，当水环式真空泵真空度到达极限时再开启罗茨泵电源，这样设备才能正常运转，如果前级泵没有提供足够的负压就开启罗茨泵会造成罗茨泵超电流跳闸。
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yuchenchf的管辖
&成长值: 12039VIP6, 成长值 15000, 距离下一级还需 2961 成长值签到天数: 1769 天连续签到: 2 天[LV.9]以坛为家III&
华舜耐腐蚀泵 发表于
单独开启罗茨泵电源会跳闸，拿罗茨水环真空机组来说，罗茨泵做主泵，水环泵作为前级泵，串联使用，开机顺序 ...
有没有罗茨真空泵可以单独使用的，必须达到水环真空泵的真空度的情况的。
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签到天数: 23 天连续签到: 1 天[LV.1]海川新人&
看你是什么样的真空系统，真空度不高的可以用直接用罗茨泵，我卖了很多真空吸奶机上配套的进口罗茨泵
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&成长值: 1648已抛锚，成长值以每日30点的速度减少签到天数: 817 天连续签到: 1 天[LV.7]以坛为家I&
现学现用：
罗茨泵有工作条件的：当真空度达到1000Pa以上才能启动。
否则，由于负载过大，会烧毁罗茨泵的电机。
所以，在使用罗茨泵时必须加保护。防止真空度在1000Pa以下运行。
有例外的：韩国生产的一种罗茨泵，是用气流带动转子的，那种就不用加保护。
一般罗茨泵的极限真空是：5E-2Pa.
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yuchenchf 发表于
有没有罗茨真空泵可以单独使用的，必须达到水环真空泵的真空度的情况的。
湿式罗茨泵可以单独使用
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化工上很多情况这样应用还是比较费成本的。也可以直接使用真空喷射器系统，不需要加保护，而且能效比较高。
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签到天数: 27 天连续签到: 1 天[LV.1]海川新人&
我公司的气冷直排大气罗茨泵就可以单独使用，欢迎咨询（个人资料有联系方式）
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签到天数: 27 天连续签到: 1 天[LV.1]海川新人&
有没有罗茨真空泵可以单独使用的，必须达到水环真空泵的真空度的情况的。
有啊，我公司的气冷罗茨泵就不需要前级泵，都有专利的，比较先进的啦，欢迎咨询
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