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      真空泵的工作原理

      欄目:工作原理 · 發(fā)布日期:2012年5月25日 · 作者:中成泵業(yè)

      水環(huán)式真空泵/液環(huán)真空泵工作原理

      水環(huán)真空泵(簡稱水環(huán)泵)是一種粗真空泵,它所能獲得的較限真空為2000~4000Pa

      ,串聯(lián)大氣噴射器可達270~670Pa
      。水環(huán)泵也可用作壓縮機
      ,稱為水環(huán)式壓縮機
      ,是屬于低壓的壓縮機
      ,其壓力范圍為1~2×105Pa表壓力

      水環(huán)泵最初用作自吸水泵

      ,而后逐漸用于石油、化工
      、機械
      、礦山、輕工
      、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門
      。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中,如真空過濾
      、真空引水
      、真空送料、真空蒸發(fā)
      、真空濃縮
      、真空回潮和真空脫氣等,水環(huán)泵得到廣泛的應(yīng)用
      。由于真空應(yīng)用技術(shù)的飛躍發(fā)展
      ,水環(huán)泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的
      ,故可抽除易燃
      、易爆的氣體,此外還可抽除含塵
      、含水的氣體
      ,因此,水環(huán)泵應(yīng)用日益增多

      在泵體中裝有適量的水作為工作液

      。當葉輪按圖中順時針方向旋轉(zhuǎn)時,水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用
      ,水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)
      。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)
      。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間
      ,而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點
      ,那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大
      ,且與端面上的吸氣口相通,此時氣體被吸入
      ,當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時
      ,小腔由大變小
      ,使氣體被壓縮;當小腔與排氣口相通時
      ,氣體便被排出泵外

      綜上所述,水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣

      、壓縮和排氣的
      ,因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

       羅茨真空泵的工作原理

      羅茨泵在泵腔內(nèi),有二個“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上

      ,由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運動
      。在轉(zhuǎn)子之間,轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間
      ,保持有一定的間隙
      ,可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運行。由于羅茨泵是一種無內(nèi)壓縮的真空泵
      ,通常壓縮比很低
      ,故高、中真空泵需要前級泵
      。羅茨泵的較限真空除取決于泵本身結(jié)構(gòu)和制造精度外
      ,還取決于前級泵的較限真空。為了提高泵的較限真空度
      ,可將羅茨泵串聯(lián)使用

      羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)

      ,被抽氣體從進氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)
      ,再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)
      ,所以
      ,在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹

      但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣,v0空間與排氣側(cè)相通時

      ,由于排氣側(cè)氣體壓強較高
      ,則有一部分氣體返沖到空間v0中去,使氣體壓強突然增高
      。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時
      ,氣體排出泵外。 

      旋片式真空泵工作原理

      旋片式真空泵(簡稱旋片泵)是一種油封式機械真空泵

      。其工作壓強范圍為101325~1.33×10-2(Pa)屬于低真空泵
      。它可以單獨使用,也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵
      。它已廣泛地應(yīng)用于冶金
      、機械、軍工
      、電子
      、化工、輕工
      、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門

      旋片泵可以抽除密封容器中的干燥氣體,若附有氣鎮(zhèn)裝置

      ,還可以抽除一定量的可凝性氣體
      。但它不適于抽除含氧過高的,對金屬有腐蝕性的
      、對泵油會起化學反應(yīng)以及含有顆粒塵埃的氣體

      旋片泵是真空技術(shù)中最基本的真空獲得設(shè)備之一。旋片泵多為中小型泵

      。旋片泵有單級和雙級兩種
      。所謂雙級,就是在結(jié)構(gòu)上將兩個單級泵串聯(lián)起來
      。一般多做成雙級的
      ,以獲得較高的真空度。

      旋片泵的抽速與入口壓強的關(guān)系規(guī)定如下:在入口壓強為1333Pa

      、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下
      ,其抽速值分別不得低于泵的名義抽速的95%、50%和20%

      旋片泵主要由泵體

      、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋
      、彈簧等組成
      。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切(二者有很小的間隙)
      ,轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個旋片
      。旋轉(zhuǎn)時,靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸
      ,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動

      兩個旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A

      、B
      、C三部分,當轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時
      ,與吸氣口相通的空間A的容積是逐漸增大的
      ,正處于吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的
      ,正處于排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的
      ,正處于壓縮過程
      。由于空間A的容積是逐漸增大(即膨脹),氣體壓強降低
      ,泵的入口處外部氣體壓強大于空間A內(nèi)的壓強
      ,因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時
      ,即轉(zhuǎn)至空間B的位置
      ,氣體開始被壓縮,容積逐漸縮小
      ,最后與排氣口相通
      。當被壓縮氣體超過排氣壓強時,排氣閥被壓縮氣體推開
      ,氣體穿過油箱內(nèi)的油層排至大氣中
      。由泵的連續(xù)運轉(zhuǎn),達到連續(xù)抽氣的目的
      。如果排出的氣體通過氣道而轉(zhuǎn)入另一級(低真空級)
      ,由低真空級抽走,再經(jīng)低真空級壓縮后排至大氣中
      ,即組成了雙級泵
      。這時總的壓縮比由兩級來負擔,因而提高了較限真空度。


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