羅茨泵的壓縮比

2009-08-12 楊乃恒 東北大學(xué)

  在羅茨泵入口壓力為大氣壓時(shí),它的壓縮比,最大值限制在2.15.因?yàn)槌^(guò)這個(gè)值,泵的溫升增大,容積效率變低。然而在高真空下運(yùn)行,較高的壓縮比是允許的。因?yàn)槿肟趬毫档,被抽氣體量減少,對(duì)熱的吸收變小,溫升和容積效率均有所改善。由實(shí)驗(yàn)決定溫升系數(shù)和入口壓力之間的關(guān)系,如圖3所示。

羅茨增壓泵入口壓力與溫升系數(shù)的關(guān)系曲線 

圖3 羅茨增壓泵入口壓力與溫升系數(shù)的關(guān)系曲線

 

式中 ΔFT——溫升(o F)

  γ——壓縮比

  TRF——溫升系數(shù)(見(jiàn)圖3)

  EV——容積效率

  由圖3得知:在入口壓力為200Torr時(shí),則得TRF=1.0,在入口壓力下降時(shí),TRF值也下降,在10-2 Torr時(shí),=0.0027。舉例說(shuō)明:在入口壓力為10-1 Torr時(shí),壓縮比為10時(shí),計(jì)算平均溫升

式中TRF=0.019(入口壓力為10-1 Torr時(shí)),EV=0.9。

  由圖3和ΔT計(jì)算式可以構(gòu)成圖4。這是允許的壓縮比和入口壓力之間的關(guān)系。

  入口壓力100Torr以上

  壓縮比2.15︰1

  在10Torr時(shí)為3︰1

  在1Torr時(shí)為9︰1

  在0.1Torr時(shí)為40︰1

  這是泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件,要遵守的。

允許的最大壓縮比與入口壓力的關(guān)系曲線 

圖4 允許的最大壓縮比與入口壓力的關(guān)系曲線。(吸入口氣體溫度為38℃)

  在入口壓力為大氣壓力時(shí),允許的最大壓縮比近似為2.15,在10Torr時(shí),允許的最大壓縮比為3.3,在入口壓力為0.8Torr時(shí),允許的最大壓縮比為10.圖4上的曲線關(guān)系是泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),溫升約為 (107℃)時(shí)測(cè)得的。若對(duì)容器快速降壓過(guò)程中,短時(shí)間內(nèi)超過(guò)這個(gè)允許的壓縮比是可以的。在組成羅茨泵串聯(lián)工作的機(jī)組時(shí),要注意壓縮比的合理分配。

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