真空系统选型知识大全?

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时间: 2018-11-16


真空机组的分类?

真空机组一般根据主泵的类型来命名,然后可根据产品特点来进行分类,如含油真空机组与无油真空机组;更常见的,是按真空应用范围来,可分为低真空机组、中真空泵机组、高真空机组及超高真空机组。


1.低真空机组

工作压力高、排气量大,多用于真空输送、真空浸渍、真空过滤、真空干燥机真空脱气等。低真空机组常用的主泵,容积式真空泵中的往复泵、水环泵、油封机械泵、螺杆真空泵、湿式罗茨泵以及喷射泵、分子筛吸附泵等这些直排大气型的真空泵都可以胜任,但根据被抽气体的清洁程度、湿度及其他条件,需配置除尘器、气水油水分离器、干燥阱等设施。


2.中真空机组

适用于需要大抽速和获得中真空的各种真空系统中,如镀膜机、真空冶炼、真空热处理及医药化工、电工焊接等行业。以往中真空机组由罗茨真空泵+油封机械泵、罗茨真空+水环真空泵以及双罗茨真空泵这样的组合居多。随着螺杆真空泵这样的无油真空泵的兴起,罗茨真空泵+螺杆真空泵这样的无油真空机组也逐渐增多,适应性更广。


3.高真空机组

工作于分子流状态下,工作压力区间在10-2~10-6Pa,排量小、抽速大,一般情况下主泵由扩散泵、分子泵、钛升华泵以及低温冷凝泵等来承担,由于它们无法直接在大气下工作,因此必须配置前级泵、预抽泵等,特殊情况下为防止气压波动还需要配置维持泵与储气罐等。


4.超高真空机组

工作压力区间在10-6~10-10Pa,需要主泵的极限真空要在10-7~10-8Pa以上且在工作压力区间内保证相应的抽速,如溅射离子泵、涡轮分子泵等,而且对系统组成的材料要求能经受200~450℃高温烘烤并保证低漏气率与出气率等。真空系统选型知识大全?


真空系统可以抽哪些气体?

1.真空系统工艺过程中产生的气体

它包括工艺过程中材料放出的气体以及工艺需要而引入的气体,同时真空系统中液体或固体蒸发的气体也包含其中。不同的工艺过程以及不同的被处理材料,这部分气体的量的计算都是不同的。 

 

2.真空系统内原本存在的大气气体

真空系统中真空容器室、真空管路等,这些原本就含有一定量的大气气体成分,在抽气初期,它们是真空系统抽气的主要气体负荷,也是被系统最早抽走的。 


3.真空系统中的泄漏气体:



  

泄漏气体包括大气通过真空密封的连接处以及各种漏隙通道泄漏进入真空系统内部的气体。对于确定的真空系统来说,泄漏的气体量是一个常数。不同的真空系统应用、不同的极限压力,对泄漏气体的量也有严格的限制。 


4.真空系统中各种材料表面解吸释放出来的气体

常压下,真空系统中的材料表面会吸附、溶解部分气体。在负压状态下,这部分气体会被重新释放出来。它的放气流量与材料性能、处理工艺以及材料表面状态有关。 


5.真空系统外大气通过器壁材料渗透到系统内的气体

气体在固体中也会发生溶解、渗透。因此大气通过容器壁结构材料会向真空系统内渗透部分气体。这种渗透在一般的金属系统下可以不考虑,但部分应用在玻璃真空系统或薄壁金属系统会需要考虑渗透气体带来的影响。 真空系统选型知识大全?


 真空系统在结构设计建设过程中需要注意的十个方面:  

一、结构材料选择标准的无缝钢管和板材,减少焊接结构,提高真空部件的气密性。对于需要进行焊接结构的系统元件,应针对性的选择焊接性能好的钢材。

二、合理设计焊接结构,提高焊接工艺质量。焊接是真空系统建设过程中的一道重要工序,焊接结构要避免处于真空中的焊缝有污物积存的空隙。如果出现污物积存或空隙,不仅会给清洗造成困难,还会成为真空系统中缓慢放气的气源。如果焊缝出现死空间,就会成为难以找到漏隙所在。

三、避免出现隔离孔穴(气袋),或为其开设出气孔,便于快速抽真空。气袋会成为缓慢放气的源泉,增长了抽气时间。

四、最好能对真空系统内的构件及内壁进行电镀抛光、氧化处理等,减少表面放气。不同的真空环境对内壁粗糙度的要求也不相同,原则上要求处于真空系统内的构件和壳体内壁表面是越光洁越好(一般高真空的内壁粗糙度Ra为6.3~3.2;中真空的内壁粗糙度Ra为12.5左右;超高真空的内壁要求抛光,达到非常光洁的表面。另外需要注意,生锈的金属表面对抽真空十分不利。

五、法兰连接先焊接后加工,保证尺寸、粗糙度要求以及气密性。焊接时容易引起法兰变形,因此目前国内都采用焊接后再对法兰加工,这样既可达到尺寸和粗糙度的要求,又能保证两个法兰连接时密封可靠。

六、高温度下工作的真空橡胶密封圈,可采用水冷结构加以保护,防止部件部件损坏或寿命变短。

七、真空系统元件及真空室壳体器壁需满足一定厚度,以满足其有足够的强度保证不会在内力外力作用下发生变形(满足内外部打压,3个大气压下不变形)。实际应用中,真空容器一般采用圆形结构较好;而端盖采用凸形结构为好。

八、保证由外部进入真空室内的转动件或移动件的动密封性能。除了选择好的密封结构外,其中的轴或杆一定要满足粗糙度要求,防止轴和杆上无轴向划痕,这种划痕会引起气体泄漏,降低系统的真空度,且不易被发现。

九、真空系统上测量规管座位置的安排应遵循如下原则:a.不能将测量规管放在密封面较多的地方。因为每一个密封面都不可能保证绝对不漏气,密封面集中之处,必然是容易漏气的地方,测量值可能不准。b.规管内壁各处,必须保证真空卫生,否则会造成测量不准。c.规管应尽量接在靠近被测量的地方,以减少测量误差。

十、真空室壳体上的水套结构,要保证水流畅通无阻,更不能出现死水,造成局部过热。因此进出水管位置要一下一上,且设置流水隔层,使水沿一定的路线流动。



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