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真空泵應用原理概述

發布時間:2022-01-12 09:46:16         發布人:泵
    真空泵是用各種方法在某一封閉空間中產生、改善和維持真空的裝置。真空泵可以定義為:利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。隨著真空應用的發展,真空泵的種類已發展了很多種,其抽速從每秒零點幾升到每秒幾十萬、數百萬升。極限壓力(極限真空)從粗真空到10-12Pa以上的極高真空范圍。
真空泵的分類
      按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分為兩種類型,即變容真空泵和動量傳輸泵。變容真空泵是利用泵腔容積的周期變化來完成吸氣和排氣以達到抽氣目的的真空泵。氣體在排出泵腔前被壓縮。 
      動量傳輸泵(分子真空泵)依靠高速旋轉的葉片或高速射流,把動量傳輸給氣體或氣體分子,使氣體連續不斷地從泵的入口傳輸到出口。
變容真空泵又分為:往復式,旋轉式(旋片式、滑閥式、液環式、羅茨式、螺旋式、爪形轉子式),其它型式。
各類真空泵工作壓力范圍
往復式真空泵:1×105~1.3×102 
旋片式真空泵:1×105~6.7×10-1 
液環式真空泵:1×105~2.7×103 
羅茨式真空泵:1.3×103~1.3
水蒸氣噴射泵:1×105~1.3×10-1 
油擴散泵:1.3×10-2~1.3×10-7 
鈦升華泵:1.3×10-2~1.3×10-9 
真空泵的規格及型號表示法
       國產的各種機械真空泵的型號通常是用漢語拼音字母來表示。漢語拼音字母表示泵的類型;字母前的數字表示泵的級數,單級時“1”省略;字母后邊橫線后的數字表示泵的抽速(L/S) 。
常用真空泵技術
蒸汽噴射泵
濕式泵(液環真空泵、旋轉葉片泵)
干式泵(羅茨泵、螺桿泵、爪式泵)
1、蒸汽噴射泵
     噴射真空泵工作原理:蒸汽噴射真空泵有一定壓強的工作的真空泵設備,蒸汽通過拉瓦爾噴咀,減壓增速,蒸汽的勢能轉變為動能并以超音速噴入混合室,與被抽介質混合,進行能量交換,混合后的氣體進入擴壓器,減速增壓,動通轉化為壓強能,為了減少后級泵的抽氣負荷,配置冷凝器,通過有一定溫差的兩種介質對流,進行熱交換,達到冷凝高溫介質目的,排到大氣壓。
2、濕式泵:液環真空泵
在圓形泵體(A)內,在相對于泵體中心線為偏心的軸上裝有一個葉輪(B)。轉動的葉輪的離心作用迫使工作液通過通道(D)流向腔體周邊形成環流(C)。
泵起作用時,被輸送的氣體混合物經過中間板(E)上的吸入口(H)進入葉輪,在泵入口處形成真空。氣體混合物充入位于液環內徑和葉輪葉片根部之間的葉輪腔內。當葉輪轉動時,葉輪葉片浸沒在液環中的程度增加,而使液環和葉輪葉片根部之間的容積減少。結果是氣體混合物受到壓縮,直至到達中間板中(K)的排放口(J)。氣體混合物通過排放口排出。
在壓縮循環過程中,熱傳遞到液環。為了使溫度保持在工作液的蒸發點以下,必須進行冷卻。通過連續不斷地向液環添加冷的工作液來達到冷卻的目的。添加的工作液量與經過排放口與壓縮氣體混合物一起排放的工作液排放量相等。氣體混合物和工作液終經過泵出口進行分離。
液環泵按不同結構可分成如下幾種類型:
(1) 單級單作用液環泵單級是指只有一個葉輪,單作用是指葉輪每旋轉一周,吸氣、排氣各進行一次。這種泵的極限真空較高,但抽速和效率較低。 
(2) 單級雙作用液環泵單級是指只有一個葉輪,雙作用是指葉輪每旋轉一周,吸氣、排氣各進行二次。在相同的抽速條件下,雙作用液環泵比單作用液環泵大大減少尺寸和重量。由于工作腔對稱分布于泵輪轂兩側,改善了作用在轉子上的載荷。此種泵的抽速較大,效率也較高。
(3)雙級液環泵大多是單作用泵串聯而成。實質上是兩個單級單作用的液環泵的葉輪共用一根心軸聯接而成。它的主要特點是在較高真空度下,仍然具有較大的抽速,而且工作狀況穩定。
(4)大氣液環泵實際是大氣噴射器串聯液環泵的機組。液環泵前面串聯大氣泵是為了提高極限真空,擴大泵的使用范圍。
濕式泵的主要問題:密封液體供應,污染,廢水處理,腐蝕,蒸汽壓力限制(特別是液環泵),可靠性,運行成本。
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