各種真空泵的工作原理(lǐ)
CG-17玻璃(lí)三級高真空油擴散泵
GG-17玻璃膨脹係數低,能更好地耐受很高的(de)溫度差變,故該泵比同型泵能受得(dé)起高溫而且(qiě)使用(yòng)壽命也更長。該泵(bèng)適用於電子工業,如電子管。顯(xiǎn)像管。X光管,以及半導體(tǐ)單晶矽的冶(yě)煉提純,高沸點的油脂(zhī)蒸餾提純分離,日光燈,保溫瓶高真空排氣的儀器。
工作原(yuán)理
先由轉動真空泵把(bǎ)係(xì)統(tǒng)抽(chōu)到10-2Pa擴散泵油被加熱沸騰(téng),以高速從噴出的油蒸汽流不斷將係統內氣體分子(zǐ)帶到泵的側(cè)臂彎管球泡處集結,待氣體密度達到機械真空泵的工作範圍而被抽出,從而逐漸獲得高真空。
水環式真空泵/液(yè)環真空泵工作原理
水環真空泵(簡稱水(shuǐ)環泵)是一種粗真空泵,它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa,串聯大氣噴射器可達(dá)270~670Pa。水環泵也可用作壓縮機,稱(chēng)為水環式壓縮機,是屬於低壓的壓縮機,其壓力範圍為(wéi)1~2×105Pa表壓(yā)力。
水環(huán)泵最初用作自吸水泵,而後逐漸用於石油、化工、機械、礦(kuàng)山、輕工、醫藥及食品等許多工業部門。在工業(yè)生產的許多工藝過程中,如真空過(guò)濾(lǜ)、真空引水(shuǐ)、真(zhēn)空送料、真空蒸發、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等,水環泵得到廣泛的應用。由於真空應用技(jì)術的飛躍發展(zhǎn),水環泵在粗(cū)真空獲得(dé)方麵一直被人們所(suǒ)重視。由於水環泵中氣體壓縮是等溫(wēn)的,故可抽除易燃、易爆(bào)的氣體,此外還可抽除含塵、含水的氣體,因此,水環泵應用日益增多。
在泵體中(zhōng)裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中(zhōng)順時針方向旋轉(zhuǎn)時,水被(bèi)葉輪拋向四周,由於離心力的(de)作用,水形成了(le)一個決定於泵腔形狀的近似於等厚度的封閉圓環。水環的下部分內表麵恰好與葉輪輪轂相切(qiē),水環的上部(bù)內表麵剛(gāng)好與葉片(piàn)頂端接觸(實際上葉片在水環內有一定的(de)插(chā)入深度)。此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間,而這一空間又(yòu)被葉輪分成和葉片數目相等的若幹個小腔。如果以葉輪的(de)下部0°為起點,那麽葉輪在旋轉前(qián)180°時小腔的容積由小變大,且與端麵上的吸氣口相通,此時氣體被吸入,當吸(xī)氣終了時小腔則與吸(xī)氣口隔絕;當葉輪繼續旋轉時,小腔由大變小(xiǎo),使氣體被壓縮;當小腔與排氣口相通時,氣(qì)體便被排出泵外。
綜上所述,水環泵是靠泵腔容積的變化(huà)來實現吸氣、壓縮和排氣(qì)的,因此它屬於變(biàn)容式(shì)真空泵。
羅茨泵的工作原理:
羅茨泵在泵腔內,有二個“8”字(zì)形的轉子相互垂直地安裝(zhuāng)在(zài)一對平行軸上,由傳動比為(wéi)1的一對(duì)齒輪(lún)帶動作彼此反向的同步旋轉運動。在轉子之間,轉(zhuǎn)子與泵(bèng)殼內壁之間,保(bǎo)持有一(yī)定的間隙,可以實現高(gāo)轉速運行。由於羅茨泵是一種無內壓縮(suō)的真空泵,通常壓縮比很(hěn)低(dī),故高、中真空泵需要前級(jí)泵。羅茨泵的極限真空除取決(jué)於泵本(běn)身結構和製造精度外,還取決於前級泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度,可將(jiāng)羅茨泵串聯使(shǐ)用。
羅茨泵(bèng)的工作原理與羅茨鼓風機相(xiàng)似。由(yóu)於轉子的不(bú)斷旋轉,被抽氣體從進氣口吸(xī)入(rù)到轉子與(yǔ)泵殼之間的空間(jiān)v0內,再經排氣口排出。由於吸氣後v0空間是全封閉狀(zhuàng)態,所以,在泵(bèng)腔(qiāng)內氣體沒有壓(yā)縮和(hé)膨脹。
各種真空泵(bèng)的工作原理
但(dàn)當轉子頂部轉過排氣口(kǒu)邊緣(yuán),v0空間與排(pái)氣側相(xiàng)通時,由於排氣側氣(qì)體壓強較高,則有一部(bù)分氣體返衝到空間v0中去(qù),使氣體壓強突然增(zēng)高。當轉子(zǐ)繼續轉動時,氣體排(pái)出泵外。
旋片式真(zhēn)空泵工作(zuò)原理:
旋片式真空泵(簡(jiǎn)稱旋片泵)是一(yī)種油(yóu)封式機械真空泵。其工作壓強範圍為101325~1.33×10-2(Pa)屬於低真空泵。它可以單獨使用,也可以作為其(qí)它高真空泵(bèng)或超高真空泵的(de)前級泵(bèng)。它(tā)已廣泛(fàn)地應用於冶金、機(jī)械、軍工、電子、化(huà)工、輕工、石油及醫藥(yào)等生產和科研部(bù)門。
旋片泵可以抽除密封容器中的幹燥氣體,若附有氣鎮裝置,還(hái)可以抽除一定量的可凝性氣(qì)體。但它不適於(yú)抽除含氧過高的,對金屬有腐蝕性的(de)、對泵油會起化學反(fǎn)應以(yǐ)及含有顆粒塵埃的氣體。
旋片泵是真空技術中最基本的真空獲得設備之一(yī)。旋片泵多為中小型泵。旋片泵有單級和雙級兩(liǎng)種。所謂雙級(jí),就是(shì)在結構上將兩個單級泵串聯起來(lái)。一般多做成雙級的,以獲得較高(gāo)的真空(kōng)度。
旋(xuán)片泵的抽速與入口壓強的關係(xì)規定如下:在入口(kǒu)壓強為(wéi)1333Pa、1.33Pa和(hé)1.33×10-1(Pa)下,其抽(chōu)速值分別不得低於泵(bèng)的名義抽速的95%、50%和20%。
旋片泵主要由泵體(tǐ)、轉子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片(piàn)泵的腔內偏心地安裝一個轉子,轉子外圓與泵(bèng)腔內(nèi)表(biǎo)麵相切(qiē)(二者有很小的間隙),轉子槽內裝有帶彈簧的二個(gè)旋片。旋轉時,靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁(bì)保持接觸,轉子旋轉帶動旋片沿泵腔(qiāng)內(nèi)壁(bì)滑動(dòng)。
兩個旋(xuán)片把轉子、泵腔和兩個端蓋(gài)所圍成的月(yuè)牙形(xíng)空間分隔成(chéng)A、B、C三部分,當轉子按箭頭方向旋轉時,與吸(xī)氣口相通的空間A 的容積是逐漸(jiàn)增大的,正處於吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的,正處於排氣過程(chéng)。居(jū)中的(de)空間B的容(róng)積也是逐漸減小的,正處於壓縮過程。由於空間A的容積是逐漸增大(即膨(péng)脹),氣(qì)體壓強降低,泵(bèng)的入口處外部氣體壓強大於空間A內的壓(yā)強,因此將氣體吸入。當空間(jiān)A與吸(xī)氣口隔絕(jué)時,即轉至空間B的位置(zhì),氣體開始被壓縮(suō),容積逐漸縮小,最後與排氣口相通。當被壓縮氣體超過排氣壓強時,排氣閥被壓縮氣體推(tuī)開,氣體穿過油箱內的油層排至大氣(qì)中。由泵(bèng)的連續運轉,達到連續抽(chōu)氣的目(mù)的。如果排出的氣(qì)體(tǐ)通過氣道而轉入另一級(低真空級),由低真空級(jí)抽走,再經低真空級壓縮後排至大氣中,即(jí)組成了(le)雙級泵。這時總的壓縮比(bǐ)由兩(liǎng)級來負擔,因而提高了極(jí)限真空(kōng)度。
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