«Научный выбор вакуумных насосов»

2025-07-05

Как выбрать подходящий вакуумный насос?

I. Уточнение требований к вакууму: основание для выбора основного типа

соответствие класса вакуума степени

1.1 Грубый вакуум (100кПа ~ 1кПа): подходит для вакуумной упаковки, обработки присоски, фильтрации и т. Д., Вы можете выбрать вакуумный насос с вращающейся лопаткой, вакуумный насос с водяным кольцом (устойчивый к влажному газу).

1.2 Низкий вакуум (1кПа~0.1Па): например, вакуумная сушка, дистилляция, покрытие перекачка воздуха, дополнительный винтовый вакуумный насос (чистка без масла), насос корней + сочетание переднего насоса (высокая скорость перекачки).

1.3 Высокий вакуум (0.1Па~10⁻⁶ Па): для изготовления полупроводников, электронного микроскопа, вакуумного покрытия и т.д., требуется насос Ротс+лопастный насос/винтовый насос (многоступенчатая последовательная) или турбомолекулярный насос (с передним насосом).

1.4 Сверхвысокий вакуум (< 10⁻⁶ Па): для космического моделирования и экспериментов по ядерной физике требуется турбомолекулярный насос + криогенный насос или ионный насос (предельный вакуум может достигать 10⁻¹²Па).

Сравнение примеров

Сценарий применения	Требуемый вакуум	Рекомендуемый тип насоса	Причина
лабораторная всасывательная фильтрация	грубой вакуум	роторно-лопаточный вакуумный насос	Низкая стоимость и простая эксплуатация
полупроводниковое покрытие	высокий вакуум	Насос корней + молекулярный насос + передний насос	Высокая скорость откачки, низкое загрязнение
Вакуумная упаковка пищевых продуктов	низкий вакуум	Вакуумный насос винтового типа (без масла)	Избегайте загрязнения пищевых продуктов

II. Скорость откачки воздуха: обеспечить соответствие эффективности

Корректирующие факторы:

Коэффициент утечки воздуха в системе: необходимо увеличить скорость откачки воздуха на 10-20% для компенсации утечки воздуха;

Тип газа: конденсируемый пар (например, водяной пар) должен быть оснащен холодной ловушкой или паростойким насосом (например, водяным кольцевым насосом).

III. Учет свойств газа: предотвращение загрязнения и безопасность

3.1. Состав газа

3.1.1 Содержит пыль/частицы: выберите насос с фильтром (например, вращающийся лопаточный насос с пылевым фильтром) или винтовой насос (без масла, большой зазор и нелегко засорить);

3.1.2 Коррозионный газ: выбирать насос из коррозионно-стойкого материала (например, корпус насоса из нержавеющей стали) или сухой вакуумный насос (во избежание реакции масла и газа);

3.1.3 Конденсируемый пар: водяной кольцевой вакуумный насос (водяной пар может конденсироваться и растворяться в воде) или с конденсатором (для предотвращения эмульгирования насосного масла).

3.2. Особые сценарии

3.2.1 Легковоспламеняющийся и взрывоопасный газ: необходимо выбрать взрывозащищенный вакуумный насос (например, взрывозащищенный двигатель, антистатическое покрытие) и избегать генерации тепла трением;

3.2.2 Токсичный газ: необходимо сочетать установку очистки хвостовых газов или выбрать закрытый сухой насос (для предотвращения утечки газа).

IV. Совместимость комплектующего оборудования и систем

4.1 Сочетание переднего насоса со вторичным насосом

Система высокого вакуума требует многоступенчатых насосов последовательно:

4.1.1 Насосы передней ступени (грубые): лопаточные насосы, винтовые насосы;

4.1.2 Вторичный насос (высокий): насос Ротса (промежуточная ступень), молекулярный насос (высокий вакуум).

V. Стоимость и техническое обслуживание: соотношение цены и качества в долгосрочной эксплуатации

5.1 Первоначальные затраты

5.1.1 Сортировка цен: лопаточный насос < водяной кольцевой насос < винтовой насос < насос корней < молекулярный насос;

5.1.2 Сухой насос (например, винтовой насос) имеет высокую стоимость на начальном этапе, но не требует технического обслуживания (без масла), подходит для чистых сценариев, таких как пища и медицина.

5.2 Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание

5.2.1 Насос масляной смазки (вращающийся лопаточный насос): необходимо регулярно менять масло (каждые 500~1000 часов), стоимость масла насоса и стоимость обработки отработанной жидкости относительно высока;

5.2.2 Сухой насос (винтовый насос, вихревой насос): отсутствие загрязнения маслом, длительный период технического обслуживания (1-2 года), подходит для сценария высокочастотного использования.

VI. Резюме процесса выбора типа

6.1 Определить целевую степень вакуума и время откачки, рассчитать необходимую скорость откачки;

6.2 Анализ состава газа (пыль, коррозия, пары), отсеивание применимых типов насосов;

6.3 Оценка масштабов системы, выбор однонасосной или многоступенчатой комбинации насосов;

6.4 Сравнить начальные затраты и затраты на техническое обслуживание, чтобы сбалансировать соотношение цены и качества;

6.5 Проконсультируйтесь с изготовителем или поставщиком, предоставьте конкретные условия работы (например, объем, тип газа, степень вакуума) для получения индивидуального решения.