CN106762537A - 抽真空系统及方法 - Google Patents

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黄晓霞
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Abstract

本申请公开了一种抽真空系统，用于对真空室进行抽真空。抽真空系统包括前级泵、主抽泵、预抽阀和主阀，其中主阀设有进口、预抽口和出口，主阀的进口与真空室的抽真空口连通，主阀的预抽口与预抽阀的入口连通，主阀的出口与主抽泵的抽气口连通，以及前级泵的抽气口经由三通接头同时与主抽泵的排气口和预抽阀的出口直接连通。本申请的抽真空系统能够使得真空室在非常短的时间内达到所需的真空度。

Description

抽真空系统及方法
技术领域
本发明涉及真空设备，具体涉及对真空室进行抽真空的抽真空系统。
背景技术
常规的抽真空系统通常包括前级泵、主抽泵、前级阀、预抽阀以及主阀，其中前级泵经由管道与真空室的预抽口连接，该管道上设有上述预抽阀。主抽泵的抽气口经由主阀与真空室的抽真空口连接，主抽泵的排气口经由管道与前级泵的排气口连接，该管道上设有前级泵。该常规抽真空系统的工作过程如下：首先关闭前级阀和主阀，开启前级泵，开启预抽阀，当真空室内达到预定真空度时，关闭预抽阀，然后开启主抽泵、前级阀和主阀，继续抽真空，直到达到所需的真空度。
采用目前的抽真空系统，通常要在10～60分钟之后，真空室才能达到所要求的真空度。这在一些需要更快速获得所需真空度，尤其是高真空度的应用场合中不能满足要求
发明内容
本发明的目的是提供一种能够快速获得真空度的抽真空系统和方法，
为实现上述目的，根据本发明的一方面，本发明提供了一种抽真空系统，用于对真空室进行抽真空，其中，所述抽真空系统包括前级泵、主抽泵、预抽阀和主阀，其中所述主阀设有进口、预抽口和出口，所述主阀的进口与所述真空室的抽真空口连通，所述主阀的预抽口与所述预抽阀的入口连通，所述主阀的出口与所述主抽泵的抽气口连通，以及所述前级泵的抽气口经由三通接头同时与所述主抽泵的排气口和所述预抽阀的出口直接连通。
一实施例中，所述真空室的容积和所述前级泵的参数根据如下选择：如果所述真空室的容积是A1L，而所述前级泵的抽速参数为B1L/S，则A1*0.5≤B1≤A1。
一实施例中，所述前级泵是机械泵，所述主抽泵是罗茨泵，以及所述预抽阀和所述主阀为气动挡板阀。
一实施例中，所述机械泵的抽速为60L/S～120L/S，所述罗茨泵的抽速为300L/S～600L/S，所述主阀的通道口径为DN150～250mm且所述主阀带有口径为DN80～160mm的预抽口。
一实施例中，前级泵为2X-70机械泵，主抽泵为ZJP-300型罗茨泵，主阀为DN160气动挡板阀，以及预抽阀为DN100气动挡板阀。
一实施例中，所述抽真空系统还包括控制装置，所述控制装置布置成根据所述真空室的真空度对所述前级泵、所述主抽泵、所述预抽阀以及所述主阀的启闭进行控制。
一实施例中，控制系统布置成：在启动系统时，关闭主阀，启动前级泵并开启预抽阀，并且在真空室的真空度达到第一预定值时启动所述主抽泵，以及在所述真空室的真空度达到第二预定值时关闭所述预抽阀并打开所述主阀。
根据本发明的另一方面，提供了一种对真空室进行抽真空的方法，其所述方法包括如下步骤：
A、提供如上所述的抽真空系统；
B、关闭所述主阀，启动所述前级泵，并开启所述预抽阀；
C、在所述真空室的真空度达到第一预定值时启动所述主抽泵；以及
D、在所述真空室的真空度达到第二预定值时关闭所述预抽阀并打开所述主阀。
一实施例中，在步骤D中，当所述真空室的真空度小于所述第二预定值时，关闭所述主阀。
一实施例中，在关闭所述真空系统过程中，首先关闭所述主阀，然后停止所述主抽泵，在所述主抽泵停止并经过预定时间之后，关闭所述前级泵。
一实施例中，所述真空室的真空度通过传感器检测来获得。
一实施例中，所述第一预定值范围为7000Pa～9000Pa，以及所述第二预定值的范围为4000Pa～6000Pa。
本申请的技术效果如下：
1、合理计算选配机械泵和罗茨泵机组后，根据真空腔体的真空度状态，通过控制系统自动判断真空室的真空度，合理控制各阀门的启动和关闭的时机，达到最短的抽真空时间。
2、取消常规抽真空系统中的前级阀，节省抽气时间，降低成本，打破常规设计行业规范。
3、主阀设置比常规同规格主阀更大的预抽口，更快速抽气同时简化用户真空设计，真空室只需开一个主抽气口，不必开预抽口。
4、在较低成本的配置下，实现在30秒内达到高工作真空度(1～20Pa)的要求。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的抽真空系统的结构图。
图2是根据本发明的一实施例的抽真空方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
如图1所示，抽真空系统包括前级泵1、主抽泵4、预抽阀2和主阀3，其中所述主阀3设有进口、预抽口和出口，主阀3的进口与设置于待抽真空的真空室(图未示)上的抽真空口连通，主阀3的预抽口与预抽阀2的入口连通，主阀3的出口与主抽泵4的抽气口连通。前级泵1的抽气口经由三通接头5同时与主抽泵4的排气口和预抽阀2的出口直接连通。这里，根据需要，可以在前级泵1的抽气口与三通接头5还可连接有管道6。类似地，在三通接头5与主抽泵4的排气口之间也可连接有管道，在预抽阀2的出口与三通接头5之间也可连接有管道。这里，前级泵1的抽气口与主抽泵4的排气口直接连通的意思是：在前级泵1的抽气口与主抽泵的排气口之间不设置前级阀，即无论是在三通接头上，还是在三通接头与主抽泵之间连接的管道7上，均不设置前级阀。与之对比，目前的真空手册中，通常均要求在前级泵的抽气口与主抽泵的排气口之间设置前级阀。
本实施例中，前级泵是机械泵。当然，前级泵也可以采用其他任何合适的泵类型，例如前级泵：水环式真空泵、旋片式真空泵，立式无油真空泵、往复式真空泵、滑阀式真空泵。本实施例中，主抽泵是罗茨泵。类似地，主抽泵也可以采用其他任何合适的泵类型。预抽阀和主阀可以为气动挡板阀，也可以是其他类型的阀，例如电磁阀，蝶阀或球阀等。预抽阀的类型和主阀的类型可以相同，也可以不同。
上述抽真空系统中，针对特定容积的真空室，通过选择特定的前级泵，可以实现更快速地抽真空。具体地，真空室的容积和前级泵的参数可根据如下选择：如果所述真空室的容积是A1L，而所述前级泵的抽速为B1L/S时，则A1*0.5≤B1≤A1。在满足上述关系时，真空室可在短时间内，例如30秒内达到高真空度。
一实施例中，当前级泵为机械泵，而主抽泵为罗茨泵时，机械泵的抽速为60L/S～120L/S，罗茨泵的抽速为300～600L/S。主阀3为定制预抽口的真空阀。主阀的通道口径为DN150～250mm且所述主阀带有口径为DN80～160mm的预抽口。采用上述的参数组合的抽真空系统对容积为120～180L的真空室进行抽真空时，可以在短时间内，例如30秒内达到工作要求的真空度，例如1～20Pa。
一实施例中，真空室为φ600*600mm的腔体。前级泵为2X-70机械泵，主抽泵为ZJP-300型罗茨泵，主阀为DN160气动挡板阀，以及预抽阀为DN100气动挡板阀。其中，主阀设有直径为100mm的预抽口。在该配置下，通过适当的控制，真空室可以在25秒左右达到1～20pa的工作真空度。
本文的抽真空系统还包括控制装置(图未示)，控制装置布置成根据真空室的真空度对前级泵、主抽泵、预抽阀以及主阀的启闭等进行控制。具体地，控制装置根据预设定的程序并根据所检测到的真空室的真空度，对各泵和阀的启闭进行控制。
以下描述采用上述抽真空系统对真空室进行抽真空的方法。该方法包括如下步骤：
A、布置好上述的抽真空系统；
B、关闭所述主阀，启动所述前级泵，并开启所述预抽阀；
C、在所述真空室的真空度达到第一预定值时启动所述主抽泵；以及
D、在所述真空室的真空度达到第二预定值时关闭所述预抽阀并打开所述主阀。
具体地，在关机状态下，前级泵启动后，打开预抽阀，真空室的真空度达到主抽泵启动要求(即第一预定值，例如8000Pa)时，启动主抽泵，真空室的真空度达到第二预定值(例如5000Pa)以下时，关闭预抽阀，打开主阀，真空室很快(例如6秒内)达到工作真空。当真空室异常泄漏时，在步骤D中，当真空室的真空度小于第二预定值时，关闭主阀。上述第一预定值和第二预定值可以根据不同的泵类型以及抽真空要求来设定。一实施例中，当主抽泵为罗茨泵时，第一预定值范围为7000Pa～9000Pa，以及第二预定值的范围为4000Pa～6000Pa。上述真空室的真空度可通过安装在真空室内的传感器检测来获得。
在关闭真空系统过程中，首先关闭主阀，然后停止主抽泵，在主抽泵停止并经过预定时间，例如5秒之后，关闭前级泵。
本发明的核心是通过采用新的抽真空布置，选用合适的泵和阀，并采取合适的控制方式，从而使得真空室快速获得工作真空。本申请的抽真空系统及方法尤其适用于一些工业化批量生产的系统、设备中，其特点是工作节拍快，周期短(例如2分钟以内)，要求工作真空度不高(1～20Pa)，但对抽真空速度要求快。本申请的抽真空系统及方法可实现在1分钟，甚至30秒内达到工作真空。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种抽真空系统，用于对真空室进行抽真空，其特征在于，所述抽真空系统包括前级泵、主抽泵、预抽阀和主阀，其中所述主阀设有进口、预抽口和出口，所述主阀的进口与所述真空室的抽真空口连通，所述主阀的预抽口与所述预抽阀的入口连通，所述主阀的出口与所述主抽泵的抽气口连通，以及所述前级泵的抽气口经由三通接头同时与所述主抽泵的排气口和所述预抽阀的出口直接连通。
2.根据权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述真空室的容积和所述前级泵的参数根据如下选择：如果所述真空室的容积是A1L，而所述前级泵的抽速参数为B1L/S，则A1*0.5≤B1≤A1。
3.根据权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述前级泵是机械泵，所述主抽泵是罗茨泵，以及所述预抽阀和所述主阀为气动挡板阀。
4.根据权利要求3所述的抽真空系统，其特征在于，所述机械泵的抽速为60L/S～120L/S，所述罗茨泵的抽速为300L/S～600L/S，所述主阀的通道口径为DN150～250mm且所述主阀带有口径为DN80～160mm的预抽口。
5.根据权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述抽真空系统还包括控制装置，所述控制装置布置成根据所述真空室的真空度对所述前级泵、所述主抽泵、所述预抽阀以及所述主阀的启闭进行控制。
6.一种对真空室进行抽真空的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
A、提供如权利要求1所述的抽真空系统；
B、关闭所述主阀，启动所述前级泵，并开启所述预抽阀；
C、在所述真空室的真空度达到第一预定值时启动所述主抽泵；以及
D、在所述真空室的真空度达到第二预定值时关闭所述预抽阀并打开所述主阀。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤D中，当所述真空室的真空度小于所述第二预定值时，关闭所述主阀。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在关闭所述真空系统过程中，首先关闭所述主阀，然后停止所述主抽泵，在所述主抽泵停止并经过预定时间之后，关闭所述前级泵。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述真空室的真空度通过传感器检测来获得。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一预定值范围为7000Pa～9000Pa，以及所述第二预定值的范围为4000Pa～6000Pa。
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