真空泵是指使用機械、物理、化學或物理化學方法對泵送容器進行抽吸以獲得真空的裝置或設(shè)備。一般來說,真空泵是一種使用各種方法來改善、產(chǎn)生和保持封閉空間內(nèi)真空的裝置。
由于真空應(yīng)用部門涉及的工作壓力范圍很廣,任何類型的真空泵都不可能完全適用于所有的工作壓力范圍。根據(jù)不同的工作壓力范圍和不同的工作要求,只能使用不同類型的真空泵。為了便于使用和滿足各種真空工藝的需要,有時根據(jù)性能要求組合各種真空泵并以單元形式應(yīng)用。
1.真空泵的類型
隨著真空應(yīng)用的發(fā)展,真空泵有多種類型,泵送速度從每秒零點幾升到每秒幾十萬或幾百萬升。隨著真空技術(shù)對其在生產(chǎn)和科研領(lǐng)域的應(yīng)用壓力范圍的要求越來越寬,為了滿足生產(chǎn)和科研過程的要求,多臺真空泵組成一個真空泵系統(tǒng)來共同抽氣是非常必要的。
常用的真空泵有:干式螺旋真空泵、水環(huán)泵、往復泵、滑閥泵、旋轉(zhuǎn)葉片泵、羅茨泵和擴散泵等。這些泵是我國國民經(jīng)濟各行業(yè)應(yīng)用真空技術(shù)的主要泵。近年來,隨著中國經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展,真空泵相關(guān)下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)保持了快速增長勢頭。同時,在真空泵應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大等因素的推動下,我國真空泵行業(yè)實現(xiàn)了持續(xù)、穩(wěn)定、快速的發(fā)展。
2.真空泵的總體結(jié)構(gòu)公式和傳動方式
真空泵泵體的布置結(jié)構(gòu)決定了泵的整體結(jié)構(gòu):1)立式結(jié)構(gòu):進、排氣口水平布置,便于管道的組裝和連接。然而,這種泵重心高,高速時穩(wěn)定性差,所以這種泵主要用于小型泵。2)水平結(jié)構(gòu):泵有一個上入口和一個下出口。有時,為了便于真空系統(tǒng)管道的安裝和連接,排氣口可以從水平方向連接,即進氣和排氣方向相互垂直。此時,排氣口可以從左或右方向打開,并且除了排氣管的一端之外,另一端被阻塞或與旁通閥連接。該泵重心低,高速時穩(wěn)定性好。一般來說,大中型泵都采用這種結(jié)構(gòu)。泵的兩個轉(zhuǎn)子軸垂直于水平面安裝。這種結(jié)構(gòu)的裝配間隙易于控制,轉(zhuǎn)子裝配方便,泵的占地面積小。但是,泵重心高,齒輪拆裝不方便,潤滑機構(gòu)相對復雜。
真空泵的傳動方式:真空泵的兩個轉(zhuǎn)子通過一對高精度齒輪相對同步運行。驅(qū)動軸通過聯(lián)軸器與電機連接。傳動結(jié)構(gòu)布置主要有兩種類型:一種是電機和齒輪放置在轉(zhuǎn)子如圖的同一側(cè)。從動轉(zhuǎn)子由電機的端齒輪直接驅(qū)動,因此驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸的扭轉(zhuǎn)變形較小,兩個轉(zhuǎn)子之間的間隙不會因驅(qū)動軸的扭轉(zhuǎn)變形較大而發(fā)生變化,因此轉(zhuǎn)子之間的間隙在運行時是均勻的。這種傳動方式最大的缺點是:a
.傳動軸上有三個軸承,增加了泵的加工和裝配難度,齒輪的拆卸和調(diào)整不方便;b .整體結(jié)構(gòu)不對稱,泵的重心偏向電機和齒輪箱。
它具有以下特點:1)在較寬的壓力范圍內(nèi)具有較大的泵送速度;2)、轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對稱性,因此振動小,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子與殼體之間有間隙,因此不需要潤滑,摩擦損失小,驅(qū)動功率可以大大降低
1)水環(huán)真空泵的工作原理
水環(huán)真空泵葉片的葉輪偏心安裝在圓柱形泵殼內(nèi)。一定量的水被注入泵中。當葉輪旋轉(zhuǎn)時,水被拋向泵殼,形成水環(huán),環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心,右輪轂半體和水環(huán)之間的進氣空間4逐漸膨脹,從而形成真空,允許氣體通過進氣管進入來泵送進氣空間。隨后,由于轂環(huán),之間的容積逐漸壓縮,氣體的左半部分進入的壓力增加,因此氣體通過排氣空間和排氣管排放到泵的外部。
2)、旋片真空泵的工作原理
旋片真空泵是一種油封式機械真空泵。其工作壓力范圍為101325 ~ 1.33。
10-2屬于低真空泵。它可以單獨使用,也可以作為其他高真空泵或超高真空泵的前置泵。它已廣泛應(yīng)用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油和醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。
3)羅茨真空泵的工作原理
羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉(zhuǎn)子,的連續(xù)旋轉(zhuǎn),泵送的氣體從空氣入口被吸入轉(zhuǎn)子和泵殼之間的空間v0,然后通過空氣出口排出。由于v0空間在吸入后完全關(guān)閉,泵室內(nèi)的氣體不會被壓縮和膨脹。然而,當轉(zhuǎn)子的頂部圍繞排氣口的邊緣轉(zhuǎn)動并且v0空間與排氣側(cè)連通時,由于排氣側(cè)的高氣體壓力,一些氣體沖回到空間v0中,導致氣體壓力突然增加。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,氣體離開泵。
真空泵的價格和質(zhì)量取決于其機械結(jié)構(gòu)和油的質(zhì)量。使用真空泵時,必須對其進行良好的保護。如果揮發(fā)性有機溶劑被蒸餾,有機溶劑將被油吸收,蒸汽壓將增加,從而降低排空效率。如果是酸性氣體,就會腐蝕油泵。如果是水蒸氣,油會變成乳液,真空泵會損壞。