技術(shu)文(wen)章(zhang)
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分(fen)子蒸餾(liu)對真空(kong)環(huan)境(jing)要求極(ji)-高(通(tong)常(chang)需極(ji)限真空(kong)度(du)≤1Pa,部(bu)分(fen)場景(jing)需(xu)≤0.1Pa),其真空(kong)系(xi)統需通(tong)過多(duo)級(ji)泵(beng)組(zu)組(zu)合(he)實現(xian)“從(cong)粗(cu)真空(kong)到高(gao)真空(kong)"的(de)逐步(bu)提升。核(he)心(xin)組(zu)件(擴(kuo)散(san)泵(beng)、羅(luo)茨泵(beng)、機(ji)械泵(beng))的(de)搭配(pei)需遵循(xun)“前級(ji)泵(beng)打(da)底、中(zhong)間(jian)泵(beng)增(zeng)壓(ya)、高真空(kong)泵(beng)提(ti)效(xiao)"的(de)原(yuan)則,不(bu)同(tong)組(zu)合(he)直(zhi)接決定最終(zhong)-極(ji)限真空(kong)度(du)和穩定性(xing)。
壹(yi)、核(he)心(xin)組(zu)件的搭配(pei)邏輯(ji)與(yu)典(dian)型組(zu)合(he)
分(fen)子蒸餾(liu)真空(kong)系(xi)統的核(he)心(xin)是“多(duo)級(ji)串(chuan)聯(lian)":低(di)真空(kong)泵(beng)(機(ji)械泵(beng))提(ti)供(gong)基(ji)礎真空(kong),中(zhong)真空(kong)泵(beng)(羅(luo)茨泵(beng))進(jin)壹(yi)步(bu)增壓(ya),高真空(kong)泵(beng)(擴(kuo)散(san)泵(beng))最(zui)終(zhong)達(da)到高(gao)真空(kong)。單壹(yi)泵(beng)無(wu)法(fa)滿足需求(如機(ji)械泵(beng)極(ji)限真空(kong)僅(jin)10~100Pa,擴(kuo)散(san)泵(beng)需(xu)前級(ji)真空(kong)≤1Pa才(cai)能啟動),需按以(yi)下邏輯搭配(pei):
1. 基(ji)礎搭配(pei):機(ji)械泵(beng)(前級(ji)泵(beng))+ 高(gao)真空(kong)泵(beng)(擴(kuo)散(san)泵(beng))
- 適(shi)用(yong)場景(jing):對(dui)真空(kong)度(du)要求較(jiao)高(gao)(≤0.1Pa),但(dan)處理(li)量(liang)較(jiao)小(xiao)、物(wu)料易(yi)揮(hui)發的(de)場景(jing)(如(ru)實驗(yan)室(shi)小(xiao)型分(fen)子蒸餾(liu))。
- 工作(zuo)流(liu)程:
- 機(ji)械泵(beng)先啟動,將系(xi)統真空(kong)度(du)抽至(zhi)10~100Pa(滿足擴(kuo)散(san)泵(beng)啟動條件);
- 擴(kuo)散(san)泵(beng)啟動,利用(yong)油蒸(zheng)氣噴射(she)作(zuo)用(yong)將輕(qing)分(fen)子“推(tui)送(song)"至(zhi)泵(beng)口(kou),進(jin)壹(yi)步(bu)將真空(kong)度(du)提升至(zhi)10⁻⁴~1Pa。
- 局限(xian)性(xing):機(ji)械泵(beng)抽(chou)速較(jiao)慢(man),若(ruo)系(xi)統體積(ji)大或(huo)漏氣(qi)率(lv)高(gao),僅(jin)靠(kao)機(ji)械泵(beng)難(nan)以(yi)快速達到擴(kuo)散(san)泵(beng)啟動的前級(ji)真空(kong)(≤1Pa),可(ke)能延(yan)長(chang)抽(chou)真空(kong)時(shi)間。
2. 常(chang)用(yong)搭配(pei):機(ji)械泵(beng) + 羅(luo)茨泵(beng)(中(zhong)間(jian)增(zeng)壓(ya)泵(beng))+ 擴(kuo)散(san)泵(beng)
- 適(shi)用(yong)場景(jing):工業級(ji)分(fen)子蒸餾(liu)(處理(li)量(liang)大(da)、系(xi)統體積(ji)大),需(xu)快速達到≤1Pa的(de)極(ji)限真空(kong),且(qie)穩定性(xing)要求高(如(ru)油(you)脂(zhi)脫(tuo)酸、精油(you)提(ti)純(chun))。
- 工作(zuo)流(liu)程:
- 機(ji)械泵(beng)先抽(chou)至(zhi)1000~100Pa(粗(cu)真空(kong));
- 羅(luo)茨泵(beng)啟動(需前級(ji)真空(kong)≤100Pa,否則(ze)易(yi)因(yin)壓(ya)差(cha)過(guo)大(da)損壞(huai)),利(li)用(yong)“容(rong)積式(shi)壓(ya)縮"快(kuai)速將真空(kong)度(du)提升至(zhi)1~0.1Pa(滿足擴(kuo)散(san)泵(beng)啟動條件);
- 擴(kuo)散(san)泵(beng)啟動,最終將真空(kong)度(du)提升至(zhi)10⁻⁴~0.1Pa,且(qie)抽速遠高於前兩級(ji),可(ke)維持高真空(kong)穩(wen)定。
- 優(you)勢(shi):羅(luo)茨泵(beng)的(de)“增(zeng)壓(ya)"作用(yong)大幅(fu)縮短(duan)了(le)從粗真空(kong)到高(gao)真空(kong)的(de)時間(比無(wu)羅(luo)茨泵(beng)的(de)系(xi)統快3~5倍(bei)),且能補償(chang)系(xi)統微小(xiao)漏氣(qi)導(dao)致(zhi)的(de)真空(kong)波(bo)動,確(que)保(bao)分(fen)子蒸餾(liu)的分(fen)離(li)條件穩定。
3. 簡(jian)化搭配(pei):機(ji)械泵(beng) + 羅(luo)茨泵(beng)(無(wu)擴(kuo)散(san)泵(beng))
- 適(shi)用(yong)場景(jing):對(dui)極(ji)限真空(kong)度(du)要求較(jiao)低(di)(1~10Pa)的(de)粗分(fen)離(li)場(chang)景(jing)(如(ru)高沸(fei)點殘(can)渣(zha)與(yu)溶(rong)劑的分(fen)離(li)),或(huo)物料中(zhong)輕(qing)組(zu)分(fen)沸點較(jiao)高(gao)(無(wu)需(xu)極(ji)-高真空(kong)即可(ke)實現(xian)分(fen)子自(zi)由程分(fen)離(li))。
- 極(ji)限真空(kong):通(tong)常(chang)可(ke)達0.1~10Pa,取(qu)決於羅(luo)茨泵(beng)與(yu)機(ji)械泵(beng)的(de)抽(chou)速匹(pi)配(pei)(羅(luo)茨泵(beng)抽(chou)速需為機(ji)械泵(beng)的(de)3~5倍(bei),否則(ze)易(yi)因(yin)“前級(ji)拖(tuo)後(hou)腿(tui)"導(dao)致(zhi)真空(kong)度(du)上不(bu)去(qu))。
二(er)、不(bu)同(tong)真空(kong)機(ji)組(zu)對(dui)極(ji)限真空(kong)度(du)的影響
極(ji)限真空(kong)度(du)是指系(xi)統在無(wu)泄(xie)漏、無(wu)物(wu)料揮(hui)發時(shi)能達(da)到的(de)最-低(di)壓(ya)力,直(zhi)接由泵(beng)組(zu)的(de)“級(ji)聯(lian)能力"決定。不(bu)同(tong)組(zu)合(he)的(de)極(ji)限真空(kong)差(cha)異如下(xia):
(壹(yi))
機(ji)組(zu)組(zu)合(he):機(ji)械泵(beng)單獨(du)使用(yong)
典(dian)型極(ji)限真空(kong)度(du):10~100Pa
能(neng)否滿足≤1Pa要求:不(bu)能(neng)
核(he)心(xin)影響(xiang)因素(su):機(ji)械泵(beng)靠(kao)活(huo)塞/旋(xuan)片壓(ya)縮氣(qi)體,受限於油蒸氣(qi)分(fen)壓(ya)(常(chang)溫下(xia)泵(beng)油(you)飽和蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)約10Pa),無(wu)法(fa)突破10Pa。
(二(er))
機(ji)組(zu)組(zu)合(he):機(ji)械泵(beng) + 羅(luo)茨泵(beng)
典(dian)型極(ji)限真空(kong)度(du): 0.1~10Pa
能(neng)否滿足≤1Pa要求:
核(he)心(xin)影響(xiang)因素(su):部(bu)分(fen)滿足(0.1~1Pa) | 羅(luo)茨泵(beng)本身無(wu)壓(ya)縮極(ji)限,但(dan)受前級(ji)機(ji)械泵(beng)的(de)“拖(tuo)曳(ye)":若(ruo)機(ji)械泵(beng)極(ji)限真空(kong)10Pa,羅(luo)茨泵(beng)最(zui)多(duo)只(zhi)能(neng)到1Pa(約(yue)為機(ji)械泵(beng)極(ji)限的(de)1/10)。
(三)
機(ji)組(zu)組(zu)合(he):機(ji)械泵(beng) + 擴(kuo)散(san)泵(beng)
典(dian)型極(ji)限真空(kong)度(du):10⁻⁴~1Pa
能(neng)否滿足≤1Pa要求:能(neng)
核(he)心(xin)影響(xiang)因素(su):擴(kuo)散(san)泵(beng)極(ji)限真空(kong)受泵(beng)油(you)種(zhong)類(lei)影響(xiang)(如矽(gui)油擴(kuo)散(san)泵(beng)極(ji)限約(yue)10⁻⁴Pa),但(dan)需前級(ji)機(ji)械泵(beng)提(ti)供(gong)≤1Pa的(de)啟動條件,否則(ze)擴(kuo)散(san)泵(beng)油(you)蒸(zheng)氣(qi)易(yi)反(fan)擴(kuo)散(san),導致(zhi)真空(kong)度(du)下降。
(四(si))
機(ji)組(zu)組(zu)合(he):機(ji)械泵(beng) + 羅(luo)茨泵(beng) + 擴(kuo)散(san)泵(beng)
典(dian)型極(ji)限真空(kong)度(du):10⁻⁴~0.1Pa
能(neng)否滿足≤1Pa要求:能(neng)(且穩(wen)定性(xing)高(gao))
核(he)心(xin)影響(xiang)因素(su):羅(luo)茨泵(beng)為(wei)擴(kuo)散(san)泵(beng)提(ti)供(gong)穩(wen)定的前級(ji)真空(kong)(≤0.1Pa),消(xiao)除了擴(kuo)散(san)泵(beng)的(de)“反(fan)擴(kuo)散(san)"問題,且三級(ji)聯(lian)動大幅降低(di)了(le)系(xi)統殘(can)余(yu)氣(qi)體(ti)分(fen)壓(ya)(空(kong)氣(qi)、水蒸氣(qi)等(deng))。
三、搭配(pei)的關鍵註(zhu)意(yi)事(shi)項(xiang)
1. 抽(chou)速匹(pi)配(pei):前級(ji)泵(beng)抽(chou)速需≤中間泵(beng)/高(gao)真空(kong)泵(beng)(如(ru)羅(luo)茨泵(beng)抽(chou)速應(ying)為機(ji)械泵(beng)的(de)3~10倍(bei),擴(kuo)散(san)泵(beng)抽(chou)速應(ying)為羅(luo)茨泵(beng)的(de)1~2倍(bei)),否則(ze)會(hui)因(yin)“前級(ji)抽(chou)不(bu)動"導致(zhi)真空(kong)度(du)卡在(zai)某(mou)壹(yi)區(qu)間(如(ru)羅(luo)茨泵(beng)抽(chou)速過小,機(ji)械泵(beng)無(wu)法(fa)及時排(pai)出其壓(ya)縮的(de)氣體,真空(kong)度(du)難以(yi)突破10Pa)。
2. 防(fang)汙(wu)染(ran)設(she)計:擴(kuo)散(san)泵(beng)和(he)羅(luo)茨泵(beng)均可(ke)能產(chan)生油蒸氣(qi),需在(zai)泵(beng)組(zu)與(yu)蒸(zheng)餾(liu)室(shi)之(zhi)間(jian)加(jia)裝(zhuang)冷阱(jing)(捕集(ji)器(qi)),冷凝油蒸氣避免汙(wu)染(ran)物(wu)料,同(tong)時(shi)防(fang)止(zhi)物(wu)料蒸(zheng)氣(qi)進(jin)入泵(beng)體(ti)(否則(ze)會(hui)降低(di)泵(beng)的(de)真空(kong)能(neng)力)。
3. 系(xi)統密封性(xing):高(gao)真空(kong)機(ji)組(zu)對(dui)泄(xie)漏率(lv)極(ji)敏感(gan)(如極(ji)限真空(kong)≤1Pa時(shi),允(yun)許泄(xie)漏率(lv)需(xu)≤10⁻⁷ Pa·m³/s),搭配(pei)時需(xu)確(que)保(bao)管道(dao)、閥門的(de)密(mi)封材(cai)質(zhi)(如(ru)氟(fu)橡(xiang)膠(jiao)、金(jin)屬波紋(wen)管)適配(pei)高真空(kong)環(huan)境(jing),否則(ze)再好的泵(beng)組(zu)也(ye)無(wu)法(fa)達到設(she)計極(ji)限。
分(fen)子蒸餾(liu)真空(kong)系(xi)統的核(he)心(xin)是“機(ji)械泵(beng)打(da)底、羅(luo)茨泵(beng)提(ti)速、擴(kuo)散(san)泵(beng)拔(ba)高":需(xu)根據極(ji)限真空(kong)需(xu)求(是否≤1Pa)選(xuan)擇(ze)組(zu)合(he)——要求≤0.1Pa時(shi)必選(xuan)“機(ji)械泵(beng)+羅(luo)茨泵(beng)+擴(kuo)散(san)泵(beng)";僅(jin)需(xu)1~10Pa時(shi)可(ke)簡化(hua)為(wei)“機(ji)械泵(beng)+羅(luo)茨泵(beng)"。搭配(pei)的核(he)心(xin)是確(que)保(bao)前級(ji)泵(beng)與(yu)後(hou)級(ji)泵(beng)的(de)抽(chou)速匹(pi)配(pei)和系(xi)統密封性(xing),否則(ze)會(hui)直(zhi)接限制極(ji)限真空(kong)度(du)的達成。
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