羅茨真空機組在一般情況下,選用水環(huán)泵作為前級泵比其它真空泵更為有利,這主要是由于它能夠抽除大量的可凝性蒸汽,特別是當(dāng)氣鎮(zhèn)油封機械真空泵排除可凝性蒸汽能力不夠,或被處理的介質(zhì)會使真空泵油惡化而影響性能,或者是真空系統(tǒng)不允許油污染的時候更為明顯。
羅茨泵水環(huán)泵真空機組可廣泛應(yīng)用于化工、制藥的各類真空處理;食品行業(yè)升華干燥、高空模擬試驗等的抽真空系統(tǒng)中。這類成套真空機組,大致有如下幾種類型。
(1)羅茨泵水環(huán)泵:機組中水環(huán)泵的作用是造成羅茨泵所需的預(yù)備真空,因此要求該水環(huán)泵能夠達(dá)到的入口壓力盡量要低(真空度盡可能高),使羅茨真空泵的排出壓力盡可能低,確保羅茨真空泵的運行更可靠,機組的抽氣效率也更高。
一般情況下,單級水環(huán)泵極限真空度在30mbar左右,而羅茨泵要求的預(yù)真空又較高(普通羅茨泵的允許壓差較小),特別是大規(guī)格的羅茨泵的預(yù)真空要求很高,故實際上單級水環(huán)泵只能作為小規(guī)格羅茨泵的前級泵。
一臺普通羅茨泵的極限真空度是較低的,特別是當(dāng)它與水環(huán)泵組合運行時,使用范圍受到限制,整個機組的極限真空度可能不能滿足某些工藝要求,但若用兩臺羅茨泵與水環(huán)泵串聯(lián)組合成三級機組,就能大大提高機組的極限真空度。
(2)羅茨泵水環(huán)泵大氣噴射泵機組:水環(huán)泵的極限真空受到水的飽和蒸汽壓的限制。水環(huán)泵的理論極限壓力就是水的飽和蒸汽壓。如果考慮氣體返流等因素的影響,實際上水環(huán)泵的極限壓力顯著比該水溫上的飽和蒸汽壓力為高。為了提高前級泵的極限真空度,還可以使水環(huán)泵與大氣泵組合使用。
(3)羅茨泵水環(huán)泵并聯(lián)機械真空泵:此機組主要用于需要處理大量水蒸汽,且極限真空度要求較高的抽真空系統(tǒng),例如在真空干燥方面。
要求處理大量水蒸汽的真空系統(tǒng)中,使用水環(huán)泵是較合適的,但由于其極限真空度不高,致使整個機組的極限真空度較低。雖然在要求真空度較高的抽真空系統(tǒng)中,需要極限真空較高的機械真空泵作為前級泵使用。但由于水環(huán)泵的耗電量大,效率很低,噪聲高,在需要長時間的真空干燥系統(tǒng)中,用水環(huán)泵作為羅茨泵前級泵很不經(jīng)濟。
在上述情況下,可將氣鎮(zhèn)油封機械真空泵與水環(huán)泵并聯(lián),作為羅茨泵的前級泵。真空干燥時,先用羅茨水環(huán)泵機組進(jìn)行預(yù)抽,直至水蒸汽大量減少時,再開動油封機械真空泵,停止水環(huán)泵。如需要較長時間才能完成干燥的場合,所需冷卻水和功率都較少。