真空系统选型与方案架构:从工艺曲线到“泵组+阀组+管路”的一体化设计
时间:2025-10-28
<p>谈真空系统,先把“工艺侧目标”说清楚。典型维度包括:<strong>目标极限压力</strong>(如 10⁻¹/10⁻³/10⁻⁶ mbar)、<strong>抽空时间</strong>(t 到 P)、<strong>处理气体与蒸汽负荷</strong>(腐蚀/可燃/溶剂/水汽)、<strong>洁净度</strong>(是否允许油雾/颗粒)、<strong>运行节拍</strong>(间歇/连续)以及<strong>维护窗口与总拥有成本(TCO)</strong>。没有清晰的“工艺画像”,后续的设备对接都难以落地。</p> <p><strong>一、抽速与泵组选择:先算,再比,再组合</strong>。以简化模型,容积 V 的腔体从 P₀ 抽至 P₁ 的时间 t≈(V/S)·ln(P₀/P₁),其中 S 为系统有效抽速(注意不是铭牌抽速)。实际还要考虑放气与漏率。工程中常见的高性价比组合:<em>罗茨泵+前级泵</em>(前级可为油封旋片或干式螺杆),兼顾中真空抽速与可维护;<em>涡旋/干式螺杆+罗茨</em>适合对油洁净敏感的工艺;<em>爪泵/干式螺杆</em>适合含溶剂与水汽较多的工况。对于追求低背压与大抽速的场景,可采用多台罗茨并联+分段启停策略。</p> <p><strong>二、阀组与控制策略:把节拍做顺</strong>。核心阀位包括:进气隔离阀、罗茨旁通阀、放气阀、维持阀(保压)、安全泄放阀与检修盲板。控制逻辑建议以压力设点驱动:当前级压力≤设定值时再启罗茨,避免超载;工艺完成后优先关闭进气阀并缓慢放气,减少粉尘回吸。对于含腐蚀性或可燃气体,阀体材质选 316L/合金,配位号可追溯。</p> <p><strong>三、管路与导通:直径、长度与弯头真的很要命</strong>。有效抽速 S_eff = (1 / (1/S_pump + 1/C_total))⁻¹,其中 C_total 为总导通。导通与管径 D⁴ 成正比、与长度 L 成反比;弯头与三通可按“当量长度”折算。经验法则:主干线“<span>大直径、少弯头、短距离</span>”,远比“拼大泵”划算。对于粉尘与冷凝性蒸汽,主干线留清洗口与坡度,便于排液与检修。</p> <p><strong>四、冷阱、过滤与防返油:把污染挡在腔体外</strong>。高水汽与溶剂负荷时,<em>冷阱/冷凝器</em>能有效降低前级负担并保护油品;含颗粒的工艺应在进气侧加耐高温过滤筒与可视差压表;油封系统要配置高效油雾分离器与止回阀,并根据工况设置气镇(Gas ballast)。这些“外围件”决定了系统是否“好养”。</p> <p><strong>五、洁净与材料相容性</strong>。对电子/光学/薄膜沉积类工艺,优先选择干式泵(涡旋/螺杆/爪泵);对含酸碱/胺类蒸汽,关注泵腔涂层与密封件材质(PTFE、FKM、FFKM)。必要时评估气体处理与尾气回收,满足 EHS 要求。</p> <p><strong>六、监测与安全</strong>。配置 Pirani/电容膜压力计与热电偶温度点,关键阀位加限位开关;电机与轴承做振动与温升监测;可燃/有毒气体设置报警与联锁。所有设定点与联锁表建议归档到系统档案,模板在 www.22201522,com 和 www.33201533,com 提供。</p> <p>结论:真空系统是一套“泵组+阀组+管路+控制”的综合工程。按以上方法整理需求、计算与选型,既能达标,又能把维护与能耗控制在可接受区间。</p>