真空泵是一種在力的作用下將空氣泵入容器以保持真空的裝置。真空泵廣泛應(yīng)用于真空設(shè)備、低溫設(shè)備、造紙機(jī)械、石油、礦山、地基處理等領(lǐng)域。不同的真空泵有不同的工作原理和用途。今天,我將給你分享幾個(gè)常見真空泵的工作原理和維護(hù)技巧。
一、水環(huán)真空泵
泵內(nèi)裝有固定葉片的偏心轉(zhuǎn)子向定子,墻噴水,水形成液環(huán),與定子液環(huán)和轉(zhuǎn)子葉片同心,共同形成一個(gè)可變?nèi)莘e的旋轉(zhuǎn)式可變?nèi)莘e真空泵。旋片分為單級和雙級。原理是利用偏心轉(zhuǎn)子在泵腔形成一個(gè)體積變化,將氣體排出泵外。在吸氣過程中,吸氣室的容積增加,真空度降低。容器中的氣體被吸入泵腔。在排氣過程中,體積減小,壓力增加。最后,吸入的氣體通過油封從泵中排出。
二、羅茨真空泵
羅茨泵位于泵腔,兩個(gè)“8”形轉(zhuǎn)子安裝在一對相互垂直的平行軸上。一對傳動比為1的齒輪帶以彼此相反的方向同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間有一定的間隙,可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)榱_茨泵是一個(gè)沒有內(nèi)部壓縮的真空泵,通常壓縮比很低,所以高、中真空泵需要一個(gè)前級泵。羅茨泵的極限真空不僅取決于泵本身的結(jié)構(gòu)和制造精度,還取決于前級泵的極限真空。
為了提高泵的極限真空度,羅茨泵可以串聯(lián)使用。羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)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空間在吸入后完全封閉,泵腔的氣體不會被壓縮或膨脹。然而,當(dāng)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(shí),由于排氣側(cè)的高氣體壓力,一些氣體沖回到空間v0中,導(dǎo)致氣體壓力突然增加。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),氣體離開泵。
三、旋片真空泵
旋片真空泵是一種油封式機(jī)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(dú)使用,也可以作為其他高真空泵或超高真空泵的前置泵。旋片泵可以泵出密封容器中的干燥氣體,如果安裝了氣鎮(zhèn)裝置,還可以泵出一定量的可冷凝氣體。然而,它不適合泵出含有太多氧氣、對金屬有腐蝕性、與泵油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及含有微?;覊m的氣體。旋片泵是真空技術(shù)中最基本的真空采集設(shè)備之一。旋片泵大多是中小型泵。
旋片泵有兩種類型:單級和雙級。所謂雙級是指兩個(gè)單級泵在結(jié)構(gòu)上串聯(lián)。通常分為兩個(gè)階段以獲得更高的真空度。旋片泵的泵速與入口壓力的關(guān)系規(guī)定如下:在入口壓力為1333帕、1.33帕和1.33
10-1(帕)時(shí),泵速值不得分別低于泵額定泵速的95%、50%和20%。旋片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子,旋片、端蓋、彈簧等組成。一個(gè)轉(zhuǎn)子偏心安裝在旋片泵的腔內(nèi),轉(zhuǎn)子的外圓與泵腔的內(nèi)表面相切(兩者之間有一個(gè)小間隙),兩個(gè)帶彈簧的旋片安裝在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí),離心力和彈簧的張力保持旋轉(zhuǎn)板的頂端與泵腔,和轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁接觸
由轉(zhuǎn)子,泵腔和兩個(gè)端蓋圍成的月牙形空間分為三部分:A、B和C。當(dāng)轉(zhuǎn)子沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí),與吸入口連通的空間A的容積逐漸增大,并處于吸入過程中。與排氣口連通的空間C的體積逐漸減小并處于排氣過程中。中央空間B的體積也逐漸減小并處于壓縮過程中。由于空間A的體積逐漸增加(即,膨脹),氣體壓力降低,并且泵入口外部的氣體壓力大于空間A中的壓力,因此氣體被吸入。當(dāng)空間A與吸入口隔離時(shí),即它轉(zhuǎn)到空間B的位置時(shí),氣體開始被壓縮,體積逐漸減小,最后它與排出口連通。當(dāng)壓縮氣體超過排氣壓力時(shí),排氣門被壓縮氣體推開,氣體穿過油箱中的油層并排放到大氣中。泵的連續(xù)運(yùn)行達(dá)到了連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過空氣通道轉(zhuǎn)移到另一級(低真空級),則在排放到大氣中之前,它被低真空級抽出并被低真空級壓縮,從而形成兩級泵。此時(shí),總壓縮比由兩個(gè)階段承擔(dān),從而增加最終真空度。
四.滑閥真空泵
閥式油封機(jī)械泵(簡稱滑閥泵)是一種類似旋片泵的變?nèi)葺敋獗?,但滑閥真空泵的使用壽命是2 X旋片真空泵的幾倍。其應(yīng)用范圍和條件與旋葉泵基本相同。
滑閥泵由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和比旋片泵大得多的容量,常被用在大型真空設(shè)備中。滑閥泵有兩種類型:單級和雙級。單級泵的極限壓力對于小泵0.6帕,對于大泵1.3帕(兩者都接近氣鎮(zhèn)),對于雙級泵0.06帕(接近氣鎮(zhèn))。目前,雙極2H
滑閥真空泵的最大抽速為300升/秒
由于滑閥泵的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量有很大的偏心率,如果滑閥沒有很好的質(zhì)量平衡,它將在運(yùn)行中產(chǎn)生很大的振動。但是,泵的轉(zhuǎn)動質(zhì)心的運(yùn)動軌跡是一條形狀復(fù)雜的封閉曲線,一般工廠很難實(shí)現(xiàn)滑閥泵慣性力的完全平衡?;y的質(zhì)量平衡可以通過動平衡試驗(yàn)和雙缸或三缸結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
五.油擴(kuò)散真空泵
油擴(kuò)散真空泵是一種利用低壓、高速和定向流動的油蒸汽噴射來抽吸空氣的真空泵,稱為油擴(kuò)散泵。其原理是在分子流的條件下,氣體分子不斷擴(kuò)散到蒸汽流中,并被蒸汽帶一步一步地向泵出口壓縮,然后被前一個(gè)泵排出。
油擴(kuò)散泵是一種真空泵,通過噴嘴噴出的高速油蒸汽的動量來輸送氣體。在這個(gè)意義上,它應(yīng)該被稱為蒸汽噴射泵,但發(fā)明人蓋強(qiáng)調(diào)氣體擴(kuò)散和混合成蒸汽流的過程,并將其命名為擴(kuò)散泵。油擴(kuò)散泵用于形成蒸汽。
當(dāng)油蒸汽以超音速從傘形噴嘴(如一級噴嘴)噴出時(shí),其速度逐漸增加,其壓力和密度逐漸降低。由于密度差異,射流上方的泵送氣體A將擴(kuò)散到蒸汽射流中,并由射流攜帶至水冷泵壁B。在B處,大部分工作蒸汽冷凝成油滴并沿泵壁流回油底殼進(jìn)行再循環(huán),而泵送氣體在B處積聚并被壓縮,最后被低級射流帶走,以實(shí)現(xiàn)逐級壓縮,最后被前級泵抽走。