干式螺杆真空泵的处理效果受到多种因素的影响,以下是一些主要因素:
**一、螺杆转子的设计与制造**
1. **型线设计**
- 螺杆转子的型线直接影响泵的抽气性能。不同的型线会导致不同的密封效果和气体压缩效率。例如,对称型线和非对称型线在密封和压缩过程中有不同的表现。非对称型线可以更好地适应气体的吸入、压缩和排出过程,减少气体泄漏,提高泵的极限真空度。
2. **制造精度**
- 螺杆转子的制造精度对泵的处理效果至关重要。如果转子的制造精度不够,如螺距误差、齿形误差等,会导致转子之间以及转子与泵腔之间的间隙不均匀。较大的间隙会增加气体泄漏量,降低泵的抽气速率和极限真空度。例如,当螺距误差达到一定程度时,在转子啮合过程中会形成较大的泄漏通道,使原本应该被压缩排出的气体重新泄漏回吸气侧。
**二、转速**
1. **对抽气速率的影响**
- 转速越高,单位时间内螺杆转子对气体的作用次数就越多。在一定范围内,随着转速的增加,干式螺杆真空泵的抽气速率会相应提高。例如,当转速从1500r/min提高到3000r/min时,对于相同的进气口压力和气体种类,泵的抽气速率可能会提高30% - 50%。
2. **对极限真空度的影响**
- 较高的转速有助于将泵腔内的气体更快地压缩和排出,从而有利于提高极限真空度。但转速过高也可能带来一些问题,如转子的磨损加剧、振动增大等,这些问题可能会反过来影响泵的处理效果。
**三、进气压力和温度**
1. **进气压力**
- 进气压力对干式螺杆真空泵的抽气性能有显著影响。当进气压力较高时,泵的抽气速率相对较大,因为此时气体分子密度较大,转子对气体的推动和压缩作用更容易实现。随着进气压力的降低,抽气速率会逐渐减小,当进气压力接近极限真空压力时,抽气速率会变得非常低。例如,在化工行业中,从常压开始抽气时,泵的抽气速率较快,但当压力降低到10 - 3 Pa量级时,抽气速率会显著下降。
2. **进气温度**
- 进气温度会影响气体的密度和粘度。较高的进气温度会使气体密度降低,粘度增加。气体密度降低会导致单位体积内的气体分子数减少,从而降低抽气速率。而粘度增加会使气体在泵腔内的流动阻力增大,也不利于抽气过程。例如,在高温环境下对一些有机气体进行抽气时,由于气体温度较高,可能需要更长的时间才能达到相同的真空度要求。
**四、密封性能**
1. **轴封**
- 轴封是防止外部空气进入泵腔和泵内气体泄漏到外部的关键部件。如果轴封的密封效果不好,会有大量的空气泄漏进入泵腔,降低泵的极限真空度。例如,采用普通的机械密封时,在长时间运行后可能会因为密封面的磨损而出现泄漏现象,而采用磁流体密封或干气密封等先进的轴封技术可以提高密封效果。
2. **转子与泵腔之间的密封**
- 转子与泵腔之间的间隙密封也很重要。除了与转子的制造精度有关外,还与泵腔的加工精度和表面粗糙度有关。如果泵腔表面粗糙度较大,会影响转子与泵腔之间的密封效果,导致气体泄漏增加。
**五、气体种类和性质**
1. **可压缩性**
- 不同气体的可压缩性不同。对于可压缩性较好的气体,如氢气、氦气等,在螺杆真空泵内的压缩过程相对容易,泵的抽气性能较好。而对于一些可压缩性较差的气体,如某些高分子量的有机气体,压缩过程中可能会出现气体分子之间的相互作用增强,导致压缩困难,影响泵的抽气速率和极限真空度。
2. **腐蚀性和化学活性**
- 如果被抽气体具有腐蚀性或化学活性,可能会对螺杆真空泵的内部部件,如螺杆转子、泵腔等造成腐蚀或化学反应。例如,当抽氯气等强腐蚀性气体时,如果泵的材料没有进行特殊的防腐处理,会导致转子和泵腔表面被腐蚀,影响转子的啮合精度和泵腔的密封性,从而降低泵的处理效果。