变频调速在大型气冷罗茨真空泵抽气系统中的应用(2)

4、JZJQH2500-224抽气系统组合机组运行特性

4.1、组合机组的系统图

　　如图4所示， 组合系统中为减少启动ZJQ1200气冷罗茨泵、ZJQ600气冷罗茨泵电机起动时对电网的冲击，采用变频器软起动的方式来消除对电网的影响，从系统成本来考虑，控制系统不单独另设变频器，达速后切换工频的控制方式，此两泵均采用工频电机。而ZJQ2500气冷罗茨泵如果在高的入口压力下直接启动不采用变频，最大运行功率会很大，尤其在入口压力55000Pa附近达到170 kW，为了减少此段范围的功率，对主泵ZJQ2500气冷罗茨泵电机采用变频电机，采用实时变频的方式进行实时控制。

图4 JZJQH2500- 224型气冷式罗茨真空泵组合系统

4.2、运行性能

4.2.1、抽气速率—入口压力曲线

　　根据测试记录， 可以分别绘制出JZJQH2500-224和JZJQH2500-24组合机组抽气系统，见图5。

图5 抽气速率-入口压力曲线

4.2.2、抽气时间计算

　　从图5 的抽气速率—入口压力曲线可以看出， 在入口压力10⁵~10⁴Pa 范围，JZJQH2500-24的抽气速率明显高于JZJQH2500-224，为了缩短时间， 在符合公式（5）的前提下， 尽量提高ZJQ2500的泵轴转速，为此对ZJQ2500罗茨泵的配套电机采用4p变频电机，使得在低的入口压力段泵的理论抽气速率达到3750L/s。根据公式

式中t———抽气时间，s
　　k_q———修正系数
　　V———容器体积，M³
　　S———有效抽速，L/s
　　P₁———开始抽气时容器的压力(Pa)
　　P₂———经t 时间抽气后容器内的压力，Pa修正系数kq

表1 不同压力范围对应的修正系数

　　经分段计算，变频调速JZJQH2500-224抽气系统对1000M³容器从10⁵Pa抽至10Pa的时间为95.8min，而未采用变频的系统则为82.8min。

5、两种抽气系统的性能比较

表2 两种抽气系统的性能比较

　　从表2 可以看出，利用变频调速对大容器抽真空，可以节省功率、缩短抽气时间、减少冷却面积从而可以减少材料消耗。