罗茨真空泵机组的选配与使用注意事项

一、前级泵的选配与连接

1、前级泵的选配

普通罗茨真空泵是不能单独使用的，必须配上合适的前级真空泵组成机组使用。前级真空泵的作用是降低罗茨真空泵的排出压力，使罗茨真空泵的进、排气压差和压缩比被控制在一定范围内。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很重要。罗茨真空泵的最大压缩比是随排出压力的变化而变化的，在高排出压力下，最大压缩比为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40:1，甚至更高些。

选择前级泵的抽速，要根据罗茨真空泵机组的长期工作压力范围来考虑。另外应当考虑的是，对预抽时间长短的要求问题，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，而且要求很快达到预抽真空度，就要用较大的前级泵。还有必须要注意的

是罗茨泵的实际运行时的压差不得超过其最大允许压差，一般建议控制在75％以下，否则罗茨泵会出现过热、过载或咬死等情况。

型号	抽气速率 L/s	最大允许压差 Pa	配用功率 Kw	转速 rpm	进气口直径 mm	排气口直径 mm	整机质量 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

由于罗茨真空泵的压缩比较小，为了使罗茨真空泵机组能达到更高的真空度和更大的抽气速

率，可采用多台罗茨真空泵与前级真空泵串联来组成多级罗茨真空泵机组来满足高真空的要求。真空机组的级数是由工作真空度来决定的，一般真空机组的极限真空必须比工作真空高半到一个数量级。根据各个真空系统工作压力有所不同，在选配机组时必须掌握以下几点：

1.主泵必须在其最佳工作范围内工作；

2.主泵或中间泵与前级泵的压缩比不得其超过允许范围；

3.前级泵与第一级罗茨泵的配比尽可能小，当前级泵性能有所下降时，对系统的抽真空性能不会有大的影响。

各种真空泵或真空机组的工作压力范围

有关人员可以根据上述表图的范围选择那种类型的机组。

一般抽除干燥、无腐蚀性的气体的工艺上，建议选用滑阀真空泵或罗茨滑阀真空泵机组。

如果被抽气体含有微量粉尘或含有大量可凝性蒸汽的工艺上，建议选择水（液）环泵或罗茨水（液）环泵机组。至于要选择几级机组可参考上图和以下说明。

罗茨真空泵与水环真空泵的连接形式及工作范围可参看表一，在此表中我们列举了一台水环真空泵和一台至三台罗茨真空泵串联组成的多级罗茨水环真空机组所能达到的真空范围。

表一、多级罗茨水环真空泵机组的组成和真空度一览表

极限压力	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)
允许启动压力	2000 pa (15torr)	5000 pa (37.5torr)	10000 pa (75torr)	101323 pa (760torr)	101325 pa
	第四级	第三级	第二级	第一级
	ZJ或ZJP	ZJ或ZJP	ZJ	S
S- 水环真空泵 ZJ-罗茨真空泵 ZJP-带溢流阀罗茨真空泵

一般一台罗茨真空泵与一台水环真空泵串联而成的JZJS型二级机组的极限压力仅为250~650pa左右，如采用二台罗茨真空泵串联一台水环真空泵则机组的极限压力可达到15~25pa，如再增加一台罗茨真空泵则机组的极限压力可更高，将达到0.2~0.8pa以上，因而用户可根据不同的使用要求来正确选择机组的级数。

罗茨水环真空机组，由于水环真空泵的抽速和真空度是与其所采用的循环水的温度密切相关的，水温越高水环泵的真空度就越差、抽速也越小。许多用户会发现罗茨水环机组中与水环泵相连的罗茨泵一般温度较高，特别是夏天的泵温会更高，其实就是因为水环泵循环水（液）的温度变化所造成的。

水环泵的样本参数是指泵采用15℃水作为工作液时的参考值，工作液的温度变化将会影响水环泵的抽气性能。表1提供的参数，可以结合以下公式来换算出进水温度不在15℃时水环泵抽除干燥空气的抽气能力。

以下是泵的抽速换算公式：

(P1-PC)

S＝S15×

(P1-12.78)

式中:S—在P1压力时泵的实际抽速

S15—采用15℃水作为工作液在P1压力时的抽速,参考水环泵性能曲线.

P1—入口压力, 托

PC—工作液在实际温度时的饱和蒸汽压.

表1为各温度时水的饱和蒸汽压.

水温（C°）	饱和蒸汽压bar	饱和蒸汽压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

通常罗茨泵的真空度要比前级泵的真空度要提高一个数量级，比如水环泵用20℃的循环水时的真空度33mbar，那么罗茨泵＋水环泵机组的真空度是3.3mbar左右，罗茨泵的最大压差为30mbar左右。由于罗茨真空泵的压差是受限制的，大泵所允许的压差反而小（参考罗茨泵性能参数表），所以与水环泵相连的普通罗茨真空泵一般最大用到ZJ-600以下，否则要采用气冷罗茨真空泵。除非前级水环泵采用低温冷冻水或前级泵采用更低饱和蒸汽压的工作液。

2、前级泵的连接

前级泵是为了降低罗茨真空泵的排出压力。所以前级泵的进口是与罗茨真空泵的排气口直接相连的（图3－2）。

为了安装连接方便、密封可靠和减少机械振动通过连接管路影响真空泵正常工作，通常在罗茨真空泵与前级泵之间的连接管路上需连接一段弹性管，弹性管可以用金属波纹管，或特制的橡胶弹性管，也可以用内衬金属弹簧的软塑料管，一般大泵的连接都用金属波纹管，小泵的连接三者都可选用。

连接管路与法兰等零件焊接加工后须经过气密性试验，法兰与法兰之间用O型橡胶密封圈或平面密封垫来密封。

在罗茨真空泵的排气口与前级泵的吸入口的连接管上需安装一个电磁或手动充气阀，防止在前级泵停机后由于压差的作用把真空泵油倒吸入真空系统中去。如果前级泵为水环泵，还需安装止回阀，防止水环泵停机后泵内循环水的快速反冲，电磁充气阀的动作一般与前级泵的电动机的动作是同步的。止回阀是靠反压差使阀自动关闭的。

罗茨真空泵与前级泵的连接必须按图3－3要求，错误的连接会造成管路内被泵油或水堵住，影响罗茨真空泵的排气，轻的使泵性能下降，重的使罗茨真空泵过热故障。

前级管路要有足够的通道能力，否则也会造成前者影响性能，还会使罗茨真空泵产生过热卡死等故障，因为过细、过长的前级管路使通道能力降低，罗茨真空泵排出压力会升高，压缩比增大而前级泵却发挥不出原有的抽气作用。

类型型号	抽气速率 (l/s)	极限压力 (pa)	机组组成泵型号			配用功率 (kw)	进气口径 (mm)	排气口径 (mm)
类型型号	抽气速率 (l/s)	极限压力 (pa)	主泵	中间泵	前级泵	配用功率 (kw)	进气口径 (mm)	排气口径 (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

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