羅茨泵以抽速作為主性能考核指標不夠確切, 它不能真實反映羅茨真空泵的質量水平,建議以零流量壓縮比作為考核羅茨泵抽氣能力的性能指標。

　　羅茨泵的抽速和零流量壓縮比從表面看, 是二種截然不同的概念, 似乎是絲毫沒有關系的二項性能指標。但實際上它們不但同樣是表示羅茨泵抽氣能力的性能指標, 而且相互之間有非常密切的關系。零流量壓縮比與抽速相比更能真實反映羅茨泵的設計和制造質量, 并在測試和應用上更有無可比擬的優點, 因此我們認為應該以零流量壓縮比作為羅茨泵抽氣能力的考核指標。

　　一般羅茨泵必須與前級泵匹配才能工作, 因此它的抽速與前級泵密切相關。羅茨泵與液環泵、旋片泵、滑閥泵、活塞泵⋯⋯等可以組成各式各樣的真空機組, 而且可以根據不同的需要,采用各種配比, 這樣組成的真空機組也就有了不同的極限壓力和抽速。因此所謂的羅茨泵抽速, 實際是真空機組的抽速。它在很大程度上取決于前級泵的種類和大小, 也就是前級泵的極限壓力和抽速。在“羅茨真空泵產品質量分等”標準中雖然規定了前級泵的型號, 但由于前級泵( 旋片泵、滑閥泵) 標準中規定, 泵的幾何抽速為( 1. 1～1. 2) 名義抽速, 因而抽速測量誤差僅此一項就達2%。

　　環境溫度的變化不可避免地也將對抽速測量帶來影響, 尤其是真空度較高時, 它是通過影響前級泵的真空度, 間接影響抽速。這一點在作者前一篇文章“羅茨真空泵性能考核指標——極限壓力的探討”已有詳述 。“羅茨真空泵產品質量分等”標準中規定了考核抽速時必須配用“羅茨真空泵”標準中推薦的前級泵, 這對于ZJ-300 和它以下的羅茨泵問題不大, 而對ZJ-600 和它以上的羅茨泵則就問題大了。其一是標準所推薦的前級泵, 既有羅茨泵, 又有旋片( 滑閥) 泵, 它并不一定是用戶需要的, 僅僅是為了測量抽速, 必須專門為此設計制造一套真空機組, 甚至是一套很復雜的機組。例如測試一臺ZJ-10000 羅茨泵, 它所配用的前級泵就有ZJ-2500、ZJ-600 和H-150 泵, 另一方面這樣配套起來的機組只能測試極限壓力和抽速, 不能測最大允許壓差和零流量壓縮比曲線, 因為作為前級泵的羅茨泵承受不了測試時所產生的壓差。這樣, 為了測試最大允許壓差和零流量壓縮比曲線, 又必須另配前級泵, 制造另一套機組, 這是羅茨泵的生產廠最不希望的。

　　DIN28426 旋轉真空泵驗收規則, 第二部分: 中真空范圍的機械增壓真空泵( 羅茨真空泵)標準中, 有關抽速測量的標題就是“機械增壓真空泵和前級真空泵機組抽速的測定”,并特別指出, 有關單只機械增壓泵抽速的測量不屬于本驗收規則的范圍。真空技術網(http://smsksx.com/)認為這就充分說明該標準所測的抽速并不是羅茨泵本身的抽速, 而是羅茨泵機組的抽速。

　　綜上所述, 很清楚的說明了“羅茨真空泵”標準規定所測的抽速, 并不能完整準確反映羅茨泵的設計和制造質量, 建議取消抽速這一性能指標的考核。

　　真正反映羅茨泵本身抽氣能力和設計制造質量的性能指標是零流量壓縮比, 它是零流量時前級壓力與入口壓力之比。壓縮比的大小反映了羅茨泵由排出口返回到入口氣體的多少, 也就是抽氣效率的高低。零流量壓縮比的最大值Komax 即可用來衡量羅茨泵抽氣能力的大小。零流量壓縮比從羅茨泵本身, 也就是從設計制造角度來說, 它取決于羅茨泵轉子型線的設計、加工和泵的裝配, 也就是說取決于轉子與轉子、轉子與泵體、轉子與側蓋之間的間隙。良好的轉子型線可以使轉子在嚙合過程中保持均勻的間隙, 從而使我們有可能在保證連續運轉時最大允許壓差的條件下, 選取較小的間隙, 以使Komax有較大值。轉子表面的粗糙度也會使低壓下的壓縮比有所損失, 因為轉子表面在高壓側吸附的氣體在轉到低壓側時將釋放一部分。零流量壓縮比從測試角度來說, 它取決于前級壓力和氣體種類。標準已規定了測試氣體為非可凝性氣體, 一般指空氣, 因而零流量壓縮比的測試就完全取決于前級壓力了。零流量壓縮比的測試一般從10Pa( 前級壓力) 開始, 因此對前級泵的極限壓力要求不高, 即使是單級旋片(滑閥) 泵也能滿足要求。至于對前級泵抽速也無嚴格的要求, 一般在羅茨泵與前級泵常用的配比范圍內均可。對于大抽速羅茨泵, 這個配比可以取得更大些, 因為前級泵抽速大小僅僅影響測試時向前級管道上的測試罩內摻氣的多少, 對零流量壓縮比沒有影響。

　　零流量壓縮比的最大優點是, 在得出了羅茨泵的零流量壓縮比—— 前級壓力曲線以后, 可以根據所選配的前級泵的抽速—— 入口壓力曲線, 近似計算出羅茨泵與前級泵所組成的機組的抽速, 從而使生產廠可以根據用戶生產工藝流程的需要, 通過計算來選取最佳配比的羅茨真空泵機組。羅茨真空泵機組抽速(近似) 計算公式為

　　式中: S - 羅茨泵機組抽速, L/ s;Sth - 羅茨泵理論抽速, L/ s;Sb - 前級泵在壓力Pb 時的抽速, L/ s;P - 羅茨泵入口壓力, Pa;Pb - 前級壓力( 羅茨泵出口壓力) , Pa;K0 - 羅茨泵在前級壓力Pb 時的零流量壓縮比

　　應用公式時先選定一系列前級壓力Pb, 然后按前級壓力Pb 從羅茨泵零流量壓縮比——前級壓力曲線上查得K 0 , 從前級泵的抽速——入口壓力曲線上查得Sb, 代入公式(1) 和(2) , 就可計算得一系列S 和P , 這樣就能得到羅茨泵機組的抽速——入口壓力曲線。經我們驗證, 這個計算與實測結果基本一致。

　　綜上所述, 羅茨泵的抽速和零流量壓縮比都是有關抽氣能力方面的性能指標, 因此只需考核其中一項即可。二者相比較, 零流量壓縮比具有無可比擬的優點:

　　1、它能真實反映羅茨泵本身的設計和制造質量。

　　2、前級泵對它的影響很小。

　　3、對大抽速羅茨泵, 它不需要復雜的前級泵系統。

　　4、可以計算各種匹配下羅茨泵(機組) 的抽速, 以確定用戶所需的羅茨泵機組最佳設計方案。

　　因此, 可以毫不猶疑地說, 應該選擇零流量壓縮比作為羅茨泵抽氣能力的考核指標。