根据真空系统的不同,所要求的真空度也不同。 因此,很多情况下,必须用一组真空系统来完成。 也就是说,必须用在不同压力范围内工作的真空泵连接。
高真空侧的真空泵可以达到系统要求的真空度,但低真空侧的真空泵可以直接排气大气。 最简单的真空系统是排出大气的真空泵。
但是,高真空系统一般需要三级机组,中真空一般需要二级机组。
一台高真空泵和一台低真空泵难以构成有效的高真空系统。 这有几个理由。 流量的连续性就是其中之一。 高真空泵有前段耐压的限制。
也就是说,如果前段高于某个压力,泵就不能正常工作。 当前级泵达到该临界压力时,吸引速度减少,前级泵的排气(651-235 )有可能小于主泵的排气(651-235
),该(651-235 )的不一致会破坏(651-235
)连续性的要求,真空系统必然会正常工作但是,如果在高低真空泵之间连接另一台真空泵,则发挥从上到下的作用,流量各泵连续地以最佳状态工作。
罗茨泵可以在中真空范围内工作,因为最合适,也称为罗茨加压泵,压缩比不高,正好可以连接数Pa到数百Pa的范围。
三级高真空机组进入为高真空度时,主泵的排气流量显着减少,因此此时,仅用小的前级泵就能维持排气的连续性,能够以实际运用中常采用的方法,减少机组的能量消耗。
高真空机组经常需要三级机组的另一个原因是高真空泵吸入压力的限制。 泵有启动压力,传统的高真空泵在数Pa的范围。
因此,前级泵必须吸引到该压力主泵为止才能工作。 但是,排出大气的前级泵在达到该压力之前经常需要很长时间。
由于泵的吸引速度随着压力的下降而减少,所以特别是对周期性排气的真空系统,要求达到工作真空度的时间。
预备吸引时间越长,进入工作真空度的时间也越长,所以增加一台真空泵和前级的低真空泵的合作,能在比较短的时间内达到主泵能工作的压力,能使系统尽快进入工作。
罗茨泵和油加压泵都可以是中真空泵,分子加压泵具有极高的压缩比。
这不仅能得到洁净的真空,而且具有优异的高真空性能,同时在中真空范围内也具有非常强的抽出能力。
因为它是目前唯一同时具有中高真空性能的真空泵,所以只需与低真空泵组合,就能构成性能可与三级机组匹敌的高真空机组。
具体地说,由于分子加压泵的耐压高,所以能够容易地使前级泵处于高状态流量,分子加压泵的吸入压力高,减轻了前级泵的预吸引负担。
分子加压泵能够在100-50Pa下工作,前级的泵从大气到该压力,基本上遵循每经过一段时间压力下降一位数的规律,因此机组能够具有高抽气效率。
简化高真空机组,取消罗茨泵是分子泵的另一个优点。
对于比较大型的高真空应用设备,也能适当地强化前级泵的预吸引能力,进一步缩短吸引时间,预吸引时间比整个排气过程短,前级泵的使用时间也短,因此兼有多组预吸引作用是现实的。
这大大简化了规模化应用的真空机组。
在一些中真空应用中,进入需要10-1pa的范围,这通常很难在罗茨泵的二级机组中实现,但由二级罗茨泵连接的三级机组可以将真空度提高一位进入10-1Pa,所以在中真空应用中也是三分子加压泵能在10-1Pa下完全吸引速度,也可以用三级中真空机组取代二级罗茨泵。
一般来说,长时间在真空的低端压力范围工作的罗茨泵完全可以代替分子加压泵。
长时间在中真空的高端压力范围内工作的罗茨泵应该比较少,这个压力范围的前段泵有很强的吸引速度。