真空泵工作原理

工作原理:
QSWJ型汽水串联喷射真空泵卧式机组是在卧式水喷射真空泵机组上串联了一台蒸汽喷射泵,它耗蒸汽量少,真空度较高,工作稳定,使用方便。工作原理与应用水蒸汽喷射泵是同拉瓦尔喷嘴、吸入室、扩压管三部分组成。具有一定压力的工作蒸汽通过拉瓦尔喷嘴,减压增速,使蒸汽的压力能转化为动能,以超音速进入吸入室,与被抽介质混合,进行能量交换,混合后的气体进入扩压管减速增压,最后排至下一级的水喷射真空泵。由于蒸汽流速高,因而能比水喷射真空泵达到更高的真空度。水喷射真空泵同喷嘴、吸入室、扩压管三部分组成具有一定压力的水通过喷嘴高速喷出,使压力能转化为速度能,在喷嘴出口区形成真空。从而将被抽介质吸引出来,二者在扩压管内进行混合和能量交换并使速度能还原成压力能,最后以略高于大气压力而排出。将蒸汽喷射泵和水喷射泵串联起来,提高了单级水喷射泵的真空度,它耗蒸汽量小,真空度高,工作稳定,使用方便。汽水串联喷射真空泵适用于较高真空下的蒸馏、蒸发、浓缩、干燥、结晶等场合。
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即气体传输泵和气体捕集泵。气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出,借以达到抽气目的的真空泵。气体捕集泵是
一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上,从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵。
真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为:利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展,真空泵的种类已发展了很多种,其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即气体传输泵和气体捕集泵。随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽,大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求,由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽,因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围,只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求,使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要,有时将各种真空泵按其性能要求组合起来,以机组型式应用。
各种真空泵的工作原理:
1.水环式真空泵/液环真空泵工作原理
水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为1~2×105Pa表压力。
水环泵最初用作自吸水泵,而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展,水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘、含水的气体,因此,水环泵应用日益增多。
在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点,那么叶轮
在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。
综上所述,水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。
ZJ系列罗茨真空泵
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罗茨式真空泵原理说明
       
    人造细胞罗茨式真空泵(简称罗茨泵)是一种无内压缩的旋转变容式真空泵。是利用两个8字形转子在泵壳中旋转而产生吸气和排气作用的。其原理和罗茨鼓风机相似。由于它在低压力范围内工作,气体分子自由程较大,气体漏过微小缝隙的阻力很大,因而能获得较高的压缩比,可以作为增压真空泵使用;但它不能单独地把气体直接排到大气中去,需要和前级真空泵串联使用,被抽气体通过前级真空泵排到大气中去。
    罗茨泵的特点是:1.转子与泵腔、转子与转子之间有一定的间隙,互不接触,不需要用油润滑。2.转子具有良好的几何对称性,可以提高转速,从而能够制造出结构紧凑的大抽速泵来。3.泵工作时振动小,容积大,容积利用系数=0.5左右。4.在泵腔内并不发生像机械真空泵那样的压缩现象,因此它不需要排气阀。也正因如此,可抽除可凝性蒸汽。5电磁炉热水器.启动快,能够在短时间内达到极限真空。功率小,运转维护费用低。6.罗茨泵在很宽的压力范围内(1000P a1P a)有很大的抽速,能迅速排出突然放出的气体,弥补了扩散泵和油封机械泵在(1000Pa1Pa)时抽速都很小的缺陷。因此,它最适合作增压泵用。
简易车棚    罗茨泵广泛用于真空冶金工业的真空脱气、真空熔炼、钢水真空处理,以及空间模拟、低密度风洞等装置中抽除非腐蚀性气体。也可以用于化工、食品、医药、电机制造等工业的蒸馏、蒸发、干燥等生产过程。
    工作时,被抽气体由进气口进入转子与泵体之间,这时一个转子和泵体把气体与进气口隔开,被隔开的气体(如图上影线部分所示),在转子连续不断地旋转过程中,被送到排气口。空间是处在封闭状态,因此,没有压缩和膨胀。但当转子的峰部转到排气口边缘时,由于V绗缝加工部分的压力较之排气口处的压力低,为了使相连体积内压力均匀,气体就会从排气口处扩散到V区域,其扩散方向与转子旋转方向相反。当转子再转动时,把V处的气体压缩到排气口将其排出。这时转子的另一面与进气口相连部分则吸入气体,当转子不断地旋转时,重复上述抽气过程不断地排出流进来的气体。这种工作过程相当于转子空间由某一最小值增加到最大值,然后再由最大值减小到最小值。这就是罗茨真空泵的容积作用原理。
    罗茨泵在入口压力很低情况下工作时,由于转子转速很高,转子表面的线速度接近于分子的热运动速度,这时碰撞在转子上的气体分子被转子推带到压力较高的排气口,再被预真空泵排除。这就是罗茨真空泵的分子作用原理。
使
    ZJ草坪卷系列罗茨真空泵是一种旋转式变容真空泵,须有前级泵配合方可使用,在较宽的压力范围内有较大的抽速,对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感,广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。
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3.旋片式真空泵工作原理
    旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。
    旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体,若附有气镇装置,还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的,对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。
    旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级,就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的,以获得较高的真空度。
    旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下:在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下,其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。
    旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。
两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分,当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。

本文发布于:2024-09-22 08:26:03,感谢您对本站的认可!

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