羅茨泵的溢流閥壓差

       泵如果帶溢流閥,就能與前級泵同時(shí)起動(dòng),并可以在任何入口壓力下連續工作。這種羅茨泵的溢流閥在壓差超過(guò)某一規定值時(shí)會(huì )自動(dòng)開(kāi)啟, 將入口和出口接通,可以有效防止泵的過(guò)載而不影響泵的正常運轉。因此, 溢流閥壓差的定義是羅茨泵的溢流閥開(kāi)啟時(shí)閥上、下二側的壓力的差值,并在此壓差下無(wú)故障運轉1h。有必要指出,過(guò)去有一種誤解,認為溢流閥的作用只是防止泵過(guò)載,同時(shí)還增加了額外的功率消耗。實(shí)際上這種觀(guān)點(diǎn)是片面的,帶溢流閥羅茨泵的最大優(yōu)點(diǎn)是擴展了泵的工作區間,它覆蓋了從大氣壓到1022 Pa 之間的寬廣的壓力范圍,并可以有效縮短真空系統在低真空下的抽氣時(shí)間(30%～50%)。圖1表示了帶溢流閥羅茨泵在低真空范圍內所增加的抽速。

A1前級泵抽速曲線(xiàn)　B1羅茨泵抽速曲級(1300Pa啟動(dòng)) 　C+B1帶溢流閥羅茨泵抽速曲線(xiàn)　D1由于溢流閥而增加的抽速

圖1　羅茨泵抽速曲線(xiàn)

       溢流閥閥如在規定壓差下不能正常開(kāi)啟,則將嚴重影響羅茨泵在低真空范圍的工作,而開(kāi)啟后不能順利關(guān)閉,又會(huì )導致羅茨泵在中真空區域內的性能異常,這種情況時(shí)有發(fā)生。因此必須對帶溢流閥羅茨泵的溢流閥壓差進(jìn)行檢測。鑒于國內外目前尚無(wú)溢流閥壓差試驗方法的標準, 我們提出如下測試裝置和試驗方法。

測試裝置: (見(jiàn)圖2)

測量程序:

        溢流閥閥壓差是對空氣而言,羅茨泵和前級泵應處于室溫中,在試驗時(shí)羅茨泵和前級泵應同時(shí)起動(dòng),并在極限壓力下至少運轉0.5h。通過(guò)微調閥向羅茨泵的試驗罩內緩慢放入空氣,在羅茨泵的入口側與前級真空側產(chǎn)生一個(gè)壓力差。當壓差到達某一值時(shí),羅茨泵的入口壓力突然升高,表示溢流閥已開(kāi)啟,這時(shí)的壓差即為溢流閥壓差,在此壓差下泵必須保證無(wú)故障運轉1h。

       溢流閥閥(羅茨泵出口與入口)的壓差達到某規定值時(shí),溢流閥開(kāi)啟,這時(shí)入口壓力再繼續增加, 溢流閥壓差則不再升高。當然溢流閥的流導應足夠大,以保證溢流閥壓差在一定的入口壓力范圍內保持不變。

11 羅茨泵試驗罩　2、3真空計　41前級試驗罩　51微調閥　61羅茨泵　71前級泵(滑閥泵或旋片泵)

圖2　溢流閥壓差測試裝置示意圖

      前面提到帶溢流閥羅茨泵可以在任何入口壓力下連續工作,但實(shí)際上羅茨泵不可能在溢流閥打開(kāi)的情況下長(cháng)期工作,所以只要能保證羅茨泵與前級泵能同時(shí)起動(dòng),并在溢流閥壓差下運轉1h,不發(fā)生故障即可。

       值得注意的是,不能以為羅茨泵有了溢流閥就萬(wàn)無(wú)一失,由于意外的原因可能導致溢流閥失靈。如不能正常開(kāi)啟,則羅茨泵可能超載,導致泵發(fā)熱卡死和損壞電機; 如不能完全關(guān)閉,則將影響羅茨泵的入口壓力和抽速。屬于設計、加工和安裝的問(wèn)題是阻尼塊過(guò)長(cháng),彈簧過(guò)硬,卡住閥芯,不能正常開(kāi)啟和關(guān)閉;屬于使用的問(wèn)題是粉塵和臟物粘住閥芯或是銹(腐)蝕,使閥不能開(kāi)啟和關(guān)閉。

       還有一個(gè)問(wèn)題必須注意,萬(wàn)一阻尼塊失去阻尼作用,則在溢流閥開(kāi)啟后會(huì )產(chǎn)生連續不斷的跳動(dòng), 發(fā)出清脆的撞擊噪聲,并導致壓力和抽速的波動(dòng),使羅泵不能正常工作。由于帶溢流閥的羅茨泵能顯著(zhù)縮短真空系統低真空范圍的抽氣時(shí)間,給用戶(hù)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟效益,而且運轉安全可靠, 因此目前帶溢流閥羅茨泵在整個(gè)羅茨泵的需求中已占有極其重要的地位�，F行羅茨泵標準還沒(méi)有將溢流閥的有關(guān)指標和試驗方法列入其中,因此應盡快規定不帶溢流閥的羅茨泵考核最大允許壓差,帶溢流閥的羅茨泵考核溢流閥壓差。溢流閥壓差參照國外有關(guān)資料和國內實(shí)際情況, 建議按表1 選取。