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常见技术问答库
整理自昊青原厂技术库，覆盖80%的常规选型困惑与故障代码。
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78% 氮气、21% 氧气、0.9% 氩气，以及少量二氧化碳、微量气体和水蒸汽。
- 美式定义：1013 mbar 或 14.7 PSI
- 欧式定义：1000 mbar 或 14.5 PSI
*注：高精度计算时需明确标准体系。
压力:气体作用在单位面积容器壁上的力，真空领域用 Torr (1 Torr=1/760标准大气压=1mm汞柱)。
体积:气体占用空间大小，单位包括立方英尺、升、立方米等。
温度:衡量物质能量水平的方法，单位有华氏、摄氏、开氏、兰氏。
空气质量基准：标准状态(760Torr, 0℃)下，1摩尔气体体积为22.4升，质量28.97克。
P₁V₁/T₁ ＝ P₂V₂/T₂
结合了波义耳定律（恒温下 P₁V₁＝P₂V₂）和查尔斯定律（体积不变时 P₁/T₁＝P₂/T₂），用于计算气体状态的变化。
所有计算需用绝对单位（如绝对压力 PSIA、开氏温度 Kelvin），以避免因相对单位（如表压）导致的计算结果错误。
ACFM
实际进气状态（当地温度/压力）下的流量
SCFM
标准状态下的流量
标准状态定义差异：
- ASME：68℉(20℃)、14.7PSIA、湿度36%
- CAGI：60℉(15℃)、14.7PSIA、干空气
- 中国动力：15℃、1标准大气压 (湿度未定义)
关键换算：
29.92 InHgAb = 760 Torr = 1013 mbar = 1 Atm
| 分类 | 范围 (Torr) | 范围 (Pa) |
|---|---|---|
| 低真空 | 760 ~ 1 | 100k ~ 100 |
| 中真空 | 1 ~ 0.001 | 100 ~ 0.1 |
| 高真空 | 10⁻³ ~ 10⁻⁶ | 0.1 ~ 10⁻⁵ |
罗茨泵
+ 结构简单、干式无油、投资低
- 噪音高、无容调、>15"InHgV效率低
水环泵
+ 寿命长、耐杂质水汽、投资低
- 效率受水温影响、耗水量大
旋片泵
+ 风冷、低振动、尺寸小
- 寿命短、需频繁换油、排气含油
昊青油封螺杆泵 (推荐)
+ 寿命长、高效可靠、容调变频
! 对杂质液体敏感(需过滤)
- 核心指标：声压级 (SPL, dB) = 20 × log₁₀(实测声压 / 基准声压)
- 人耳范围：0 dB (听阈) ~ 120 dB (痛阈)
- 工业意义：噪声控制是真空泵的关键性能指标，反映设备品质与制造工艺水平。
大小关系：几何抽速 > 实际抽速 > 名义抽速
- 名义抽速：制造商标定值（选型依据）
- 几何抽速：理论最大值（基于腔体容积计算）
- 实际抽速：特定压力下的实测有效值
基础标准：
- GB/T 19956.1-2005 容积真空泵性能测量方法（抽速）
- GB/T 19956.2-2005 容积真空泵性能测量方法（极限压力）
- GB 22360-2008 真空泵安全要求
泵专用标准：
- JB/T 11716-2013 螺杆型干式真空泵
- JB/T 6533-2005 旋片真空泵
- JB/T 7255-2007 水环真空泵和压缩机
- JB/T 7674-2005 罗茨真空泵
低真空>10² Pa (旋片泵, 水环泵)
中真空10²~10⁻¹ Pa (罗茨泵, 螺杆泵)
高真空10⁻¹~10⁻⁵ Pa (分子泵)
超高<10⁻⁵ Pa (离子泵, 低温泵)
西方公认起点：1643年托里拆利压力实验。
中国早期贡献：
- 战国《老子》记载风箱（'虚而不屈，动而愈出'）
- 晋代葛洪《肘后备急方》详述拔火罐疗法
- 明代《天工开物》记载风箱炼铁
压力换算 (以 1 bar 为基准)
1 bar = 1.013 atm
1 bar = 0.0013 Torr
1 bar = 0.0689 PSI
1 bar = 0.98 kgf/cm²
1 bar = 1.013 atm
1 bar = 0.0013 Torr
1 bar = 0.0689 PSI
1 bar = 0.98 kgf/cm²
温度换算
℉ = 32 + ℃ × 9/5
K = ℃ + 273
Ra = ℉ + 460
℉ = 32 + ℃ × 9/5
K = ℃ + 273
Ra = ℉ + 460
m³/min = (g/s × 60) × [(22.4/1000)/MW] × (760/P) × [(273+T)/273]
- g/s: 气体流量 (克/秒)
- MW: 分子量 (空气=29)
- P: 泵送压力 (Torr, 绝对)
- T: 摄氏温度
S = 2.3 × (V/T) × log(P₁/P₂)
Vacuum Pumping Speed Formula
S: 泵速m³/min
V: 系统容积Total Volume
T: 抽气时间Minutes
P₁: 初始压力Abs. Pressure
P₂: 目标压力Abs. Pressure
2.3: 系数System Factor
⚠️ 泵的极限真空必须 > 应用真空
在工业粗真空领域，要求极限真空需比应用真空高 两个数量级 (10²倍)。
示例：极限真空 67Pa (0.5 Torr) 的泵，适用应用真空 ≥ 6700Pa (50 Torr)。
S = V × (P₂ - P₁) / T × (1 / P₁)
示例：500立方英尺容器在 75 Torr 下 5分钟压力上升 10 Torr，需额外泵速：
S = 500 × (85-75)/5 × (1/75) = 13.33 ACFM。
- 粗真空领域流速建议：18 ~ 24 m/s
- 上限红线：不超过 27.9 m/s (5,500 ft/min)
- 公式：Velocity = CMM × 60 / Pipe Area
海拔升高会导致大气压降低，直接影响：
- 真空表读数：相对单位需校正，绝对压力表无需调整。
- 电机散热：空气稀薄导致散热变差，需降额使用。
解决方案：现代设备常用绝对压力计集成于控制面板，自动规避读数误差。
关系：实际功率由负载实时决定，不能超过额定功率。
选型原则：
- 实际功率 ≤ 额定功率
- 避免'大马拉小车'（低负载率 = 低效率 + 低功率因数）
- 按等效平均负载+安全裕量选型
系统容积 V₁:15 ft³
初始压力 P₁:760 Torr (大气)
目标压力 P₃:125 Torr
罐底压力 P₂:36 Torr
V₂ = 15 × (760-125) ÷ (125-36) = 107 ft³
国际一线
- Germany: Leybold, Busch, Becker, Rietschle, Nash
- UK: Edwards (Atlas Copco)
- Japan: Ulvac, Osaka
- USA: Kinney
国内知名
- 肯富来 (Kenflo)
- 章鼓 (Zhanggu)
- 双山 (Shuangshan)
- 以及约 800 家其他旋片/水环泵制造商
| 型号 | 功率 | 流量 (m³/h) | 接口 |
|---|---|---|---|
| EVS 450 | 5.5 kW | 426 | G2 1/2 |
| EVS 550 | 7.5 kW | 524 | G2 1/2 |
| EVS 750 | 11 kW | 727 | G2 1/2 |
| EVS 950 | 15 kW | 963 | DN100 |
| EVS 1100 | 18.5 kW | 1112 | DN100 |
| EVS 1300 | 22 kW | 1285 | DN100 |
| EVS 1800 | 30 kW | 1751 | DN150 |
| EVS 3000 | 45 kW | 3052 | DN200 |
| EVS 5200 | 90 kW | 5136 | DN200 |
*全系列极限真空均为 0.3 mbar (绝压)，均可选风冷/水冷
- 能效高 (≥97%)：永磁转子无绕组损耗，降低定子损耗。
- 功率因数高 (≥97%)：可在单位或超前功率因数运行，减少无功。
- 结构紧凑：高磁通密度实现小型轻量化。
- 宽高效区间：25%~120%负载范围均保持高效率。
- 精准响应：同步转速无转差，启停性能优越。
负压吸附CNC工件夹持、印刷输送
压差输送乳品自动挤奶、切削液清除
减少空气半导体洁净、复合材料除气
降低沸点鲜奶浓缩、真空冷却速冻
- 01生产用真空 (中高)晶圆制造，需干泵/分子泵。
- 02清扫真空 (粗)车间除尘，用水环泵/离心风机。
- 03工艺真空 (-600mbar)工件搬运/夹持，中央真空系统 (昊青强项)。
真空包装抽除空气延长保质期 (肉制品、茶叶)。
真空冷却利用水气化吸热降温 (速冻食品)。需特别注意水汽分离。
应用：工件夹持、精细雕花、板材压制。
关键点：必须充分过滤木屑！
避免木屑进入真空泵导致故障。
关键点：必须充分过滤木屑！
避免木屑进入真空泵导致故障。
| 行业 | 需求 | 推荐 |
|---|---|---|
| 电力 | 100m³/min (多台) | 水环泵 |
| 煤矿 | 100-400m³/min | 水环泵 |
| 化工 | 70-300m³/min | 水环泵 |
*注：含大量水蒸气场景，有油螺杆泵需谨慎使用。
- 无氧化、无脱碳，保护表面光洁度
- 高效净化脱气，提升机械性能
- 最小化工件变形
- 抑制合金元素挥发
属于真空浸渍工艺 (VARTM/VBM)，步骤如下：
- 模具铺设纤维增强材料
- 覆盖真空袋密封
- 抽真空形成负压
- 负压驱动树脂浸润纤维
- 固化后移除材料
现状：小型企业多用独立旋片泵，大型企业升级中央系统。
限制：每3个月需换油，且排气含油量高，维护成本与环境压力大。
航空研究
模拟海拔高度
极限真空要求不高
极限真空要求不高
航天研究
模拟外太空
需超高真空 (<10⁻⁵ Pa)
需超高真空 (<10⁻⁵ Pa)
- 树脂牵引：利用真空将树脂吸入模具
- 除气工艺：保压24小时以上，排除细小气泡
- 陶瓷/制砖：真空炼泥（减少气孔）、泥胚搬运。
- 制瓶：吹瓶工艺抽走模具间空气，确保贴合。
- 制罐：切割/印刷时使用真空夹具固定。
1. 飞机零部件 CNC 加工时使用真空夹具固定工件；
2. 飞机厂自有复合材料厂生产内装装饰材料时，需进行真空除气。
2. 飞机厂自有复合材料厂生产内装装饰材料时，需进行真空除气。
烟丝回潮、卷烟成型原普遍用水环泵。目前正逐步升级至 油封螺杆式真空泵，以提高能效并彻底解决水污染问题。
真空罐进气过滤器真空泵油雾分离器管系
- 应对周期性大流量负荷
- 减少真空波动
- 气液分离（保护真空泵）
V₂ = V₁ × (P₁ - P₃) ÷ (P₃ - P₂)
原理：一级罐收集液体，二级罐隔离排放。
替代方案：自动放水管垂直高度需 ≥ 10.36米 (43ft) 以克服大气压。
进气过滤有油螺杆泵对杂质敏感，必须前置过滤。
油雾分离回收润滑油并保护环境 (排气含油 <5PPM)。
- 进气：泵与罐间装截止阀；必须装真空止回阀(防倒油)。
- 排气：竖直段尽量短；最低处必须装排水阀(防倒水)。
传统泵 (水环/旋片)无自带控制，需外配真空表、电控箱、逻辑控制。
昊青螺杆泵高度集成：自带传感器、启动柜、逻辑控制。单机即用，多机联控简单。
结构：真空罐底部接放水管，末端装浮球阀。
⚠️ 垂直高度必须 ≥ 10.36米 (43ft)
否则大气压会将水反吹入罐内。
工业设备的真实成本遵循“冰山理论”：
- 采购成本 (10-15%)：仅仅是冰山一角。
- 能耗成本 (50-60%)：这是最大的支出。选用昊青永磁变频螺杆泵通常能在 1.5 年内收回差价。
- 维护成本 (20-30%)：耗材及停机损失。
| 周期 | 检查项目 |
|---|---|
| 每日 | 油位、异响、排气温度(<100℃) |
| 每周 | 进气过滤器、管道泄漏、排水 |
| 每季 | 油质颜色、皮带磨损、电机电流 |
透明/淡黄色良好
乳白色乳化(进水)
查气镇阀
黑褐色碳化(过热)
查散热
极度危险：普通真空泵严禁抽除高浓度氧气！普通矿物油遇高压纯氧会瞬间爆炸。
- 必须使用惰性氟油 (PFPE)
- 密封件更换为与氧气兼容材质
- 泵腔需经无油清洗工艺
- 误区1：真空是“吸”力
事实：是大气压在推动物体。吸吊力最大约 1kg/cm²。 - 误区2：管道越细流速越快
事实：细管是瓶颈，流导呈 3-4 次方级下降。 - 误区3：水环泵万能
事实：夏季高水温下效率大幅衰减。
需谨慎。长管或细管会产生背压，导致电机过载或过热。
规范：长管必须逐级放大管径 (如接口DN50，接管需DN65)，且不得有存水弯。
高温常见原因：1. 散热器堵塞（需吹扫）；2. 油位过低或油变质；3. 温控阀失灵；4. 环境通风不畅（室温>40℃）。对于水冷机型，还需检查冷却水流量。请勿强制复位开机，应先排查原因。
正常排气含油量应<5PPM。若可见明显油烟，通常是：1. 油气分离芯（油分）堵塞或破损；2. 回油管单向阀堵塞，导致分离下的油无法回到机头；3. 使用了劣质润滑油。需及时更换油分芯，清洗回油管。