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技術文章
普旭真空泵工作原理說明

真空泵原理
在帶有吸氣閥和排氣閥的圓形泵體(定子)內,裝有一個偏心轉子和在轉子槽中靠離心力運動的三片
葉片,這些葉片將泵分成三部分,它們的容積隨闐轉子的轉動,周期性地變化,完成氣體的抽吸,壓縮
,排出過程,從而使抽吸口處的氣體被抽吸,形成真空。[1]
真空泵原理的分類:
一、2X型旋片式真空泵(簡稱旋片泵)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。它已廣泛地應用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫藥等生產和科研部門。
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以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。旋片泵多為中小型泵。旋片泵有單級和雙級兩種。所謂雙級,就是在結構上將兩個單級泵串聯起來。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系規定如下: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%。
二、2X型旋片真空泵工作原理如下:
旋片泵主要由泵體、轉子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內偏心地安裝一個轉子,轉子外圓與泵腔內表面相切(二者有很小的間隙),轉子槽內裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉時,靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內壁保持接觸,轉子旋轉帶動旋片沿泵腔內壁滑動。兩個旋片把轉子、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,當轉子按箭頭方向旋轉時,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內的壓強,因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時,即轉至空間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,氣體穿過油箱內的油層排至大氣中。由泵的連續運轉,達到連續抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉入另一級(低真空級),由低真空級抽走,再經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,因而提高了極度。
三、根據工作原理對真空泵進行分類
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分為兩種類型,即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。隨著真空應用技術在生產和科學研究領域中對其應用壓強范圍的要求越來越寬,大多需要由幾種真空泵組成真空抽氣系統共同抽氣后才能滿足生產和科學研究過程的要求,因此選用不同類型真空泵組成的真空抽氣機組進行抽氣的情況較多。為了方便起見,將這些泵按其工作原理或其結構特點進行一些具體的詳細的分類是必要的,F分述如下:
(一)、氣體傳輸泵(真空泵的工作原理)
氣體傳輸泵是一種能使氣體不斷的吸入和排出,借以達到抽氣目的的真空泵,這種泵基本上有兩種類型:
1、變容真空泵
變容真空泵是利用泵腔容積的周期性變化來完成吸氣和排氣過程的一種真空泵。氣體在排出前被壓縮。這種泵分為往復式及旋轉式兩種:
⑴往復真空泵:是利用泵腔內活塞做往復運動,將氣體吸入、壓縮并排出。因此,又稱為活塞式真空泵。
⑵旋轉真空泵:是利用泵腔內活塞做旋轉運動,將氣體吸入,壓縮并排出。旋轉真空泵又有如下幾種型式:
①油封式真空泵:它是利用油類密封各運動部件之間的間隙,減少有害空間的一種旋轉變容真空泵。這種泵通常帶有氣鎮裝置,故又稱氣鎮式真空泵。按其結構特點分為如下五種型式。
a)旋片式真空泵:轉子以一定的偏心距裝在泵殼內并與泵殼內表面的固定面靠近,在轉子槽內裝有兩個(或兩個以上)旋片,當轉子旋轉時旋片能沿其徑向槽往復滑動且與泵殼內壁始終接觸,此旋片隨轉子一起旋轉,可將泵腔分成幾個可變容積。
b)滑閥式真空泵:在偏心轉子外部裝有一個滑閥,轉子旋轉帶動滑閥沿泵殼內壁滑動和滾動,滑閥上部的滑閥桿能在可擺動的滑閥導軌中滑動,而把泵腔分成兩個可變容積。
c)定片式真空泵:在泵殼內裝有一個與泵內表面靠近的偏心轉子,泵殼上裝有一個始終與轉子表面接觸的徑向滑片,當轉子旋轉時,滑片能上、下滑動將泵腔分成兩個可變容積。
d)余擺線式真空泵:在泵腔內偏心裝有一個型線為余擺線的轉子,它沿泵腔內壁轉動并將泵腔分成兩個可變容積。
e)多室旋片式真空泵:在一個泵殼內并聯裝有由同一個電動機驅動的多個獨立工作室的旋片真空泵。
②干式真空泵:它是一種不用油類(或液體)密封的變容真空泵。
③液環式真空泵:帶有多葉片的轉子偏心裝在泵殼內,當它旋轉時,把液體(通常為水或油)拋向泵殼形成泵殼同心的液環,液環同轉子葉片形成了容積周期變化的幾個小容積,故亦稱旋轉變容真空泵。
④羅茨真空泵:泵內裝有兩個相反方向同步旋轉的雙葉形或多葉形的轉子,轉子間、轉子同泵殼內壁之間均保持一定的間隙。它屬于旋轉變真空泵。機械增壓泵即為這種型式的真空泵。
2、動量傳輸泵(真空泵的工作原理)
這種泵是依靠高速旋轉的葉片或高速射流,把動量傳輸給氣體或氣體分子,使氣體連續不斷地從泵的入口傳輸到出口。具體可分為下述幾種類型。
⑴分子真空泵:它是利用高速旋轉的轉子把能量傳輸給氣體分子,使之壓縮、排氣的一種真空泵。它有如下幾種型式:
①牽引分子泵:氣體分子與高速運動的轉子相碰撞而獲得動量,被送到出口,因此,是一種動量傳輸泵。
②渦輪分子泵:泵內裝有帶槽的圓盤或帶葉片的轉子,它在定子圓盤(或定片)間旋轉。轉子圓周的線速度很高。這種泵通常在分子流狀態下工作。
③復合分子泵:它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯組合起來的一種復合式分子真空泵。
(2)噴射真空泵:它是利用文丘里(Venturi)效應的壓力降產生的高速射流把氣體輸送到出口的一種動量傳輸泵,適于在粘滯流和過渡流狀態下工作。這種泵又可詳細地分成以下幾種:
①液體噴射真空泵:以液體(通常為水)為工作介質的噴射真空泵。
②氣體噴射真空泵:以非可凝性氣體作為工作介質的噴射真空泵。
③蒸氣噴射真空泵:以蒸氣(水、油或汞等蒸氣)作為工作介質的噴射真空泵。
(3)擴散泵:以低壓高速蒸氣流(油或汞等蒸氣)作為工作介質的噴射真空泵。氣體分子擴散到蒸氣射流中,被送到出口。在射流中氣體分子密度始終是很低的,這種泵適于在分子流狀態下工作?煞譃椋
①自凈化擴散泵:泵液中易揮發的雜質經專門的機械輸送到出口而不回到鍋爐中的一種油擴散泵。
②分餾式擴散泵:這種泵具有分餾裝置,使蒸氣壓強較低的工作液蒸氣進入高真空工作的噴嘴,而蒸氣壓強較高的工作液蒸氣進入低真空工作的噴嘴,它是一種多級油擴散泵。
(4)擴散噴射泵:它是一種有擴散泵特性的單級或多級噴嘴與具有噴射真空泵特性的單級或多級噴嘴串聯組成的一種動量傳輸泵。油增壓泵即屬于這種型式。
(5)離子傳輸泵:它是將被電離的氣體在電磁場或電場的作用下,輸送到出口的一種動量傳輸泵。
(二)、氣體捕集泵(真空泵的工作原理)
這種泵是一種使氣體分子被吸附或凝結在泵的內表面上,從而減小了容器內的氣體分子數目而達到抽氣目的的真空泵,有以下幾種型式。
1、吸附泵
它主要依靠具有大表面的吸附劑(如多孔物質)的物理吸附作用來抽氣的一種捕集式真空泵。
2、吸氣劑泵
它是一種利用吸氣劑以化學結合方式捕獲氣體的真空泵。吸氣劑通常是以塊狀或沉積新鮮薄膜形式存在的金屬或合金。升華泵即屬于這種型式。
3、吸氣劑離子泵
它是使被電離的氣體通過電磁場或電場的作用吸附在有吸氣材料的表面上,以達到抽氣的目的。它有如下幾種型式。
(1)蒸發離子泵:泵內被電離的氣體吸附在以間斷或連續方式升華(或蒸發)而覆在泵內壁的吸氣材料上,以實現抽氣的一種真空泵。
(2)濺射離子泵:泵內被電離的氣體吸附在由陰極連續濺射散出來的吸氣材料上,以實現抽氣目的的一種真空泵。
4、低溫泵
利用低溫表面捕集氣體的真空泵
[2]
優異的性能


1.極限真空度,可小于0.5毫巴
2.抽速高
3.工作噪音低,可小于67分貝
4.水蒸氣抽除能力強
5.環保,泵內裝有油霧消除器,能除去排出氣體中的99.999%的油
6.結構緊湊,設計科學合理,輕便,易于安裝在工業系統中
共同特性

1.設計精密.結構堅固.重量輕.易于安裝及維護。
2.空氣冷卻(氣冷式)。
3.值結式驅動,可避免轉動皮帶及齒輪之松弛或損耗。
4.含高效率油霧過濾器,不須將氣體排出室外。
5.進氣口有逆止閥,當泵浦停止時,此逆止閥可隔離泵浦于系統,避免真空油逆流。[3]
6.低震動,不需用基礎螺拴固定泵浦. 7.運轉聲音小. 8.具氣體壓載閥,可適用于蒸氣之制程。
9.即在真空度0.5mbar到40mbar之間進入泵浦入口之水蒸氣,會從泵浦出氣口完全排出,而不會在泵浦內發生凝結現象。
應用范圍
包裝、粘帖

1.各種食品、金屬件及電子元件的真空或惰性氣體包裝。
2.照片、廣告紙的粘帖。
吊運、輸送,吸持、裝卸

1.玻璃板的吊運
2.木板、塑料板的吸持
3.非磁性件的裝卸
4.造紙和印刷工業中,紙和紙板的裝卸,輸送
5.粉狀材料的輸送
干燥、除氣、浸漬

1.電子元器件的干燥、浸漬

2.鑄模、涂料、真空爐的除氣
1.實驗室裝置
2.醫療裝置
3.氟利昂回收
4.真空熱處理
5.理論真空與極限真空的差距
理論真空與極限真空這兩個概念是差不多的意思,常常用在工業上真空設備領域,如微型真空泵、微型氣泵、微型氣體采樣泵、微型抽氣泵、微型氣體循環泵等。
將真空泵與檢測容器相連,經過足夠時間連續抽氣后,容器內的壓力不再繼續下降而維持某一定值,這時容器內的氣體壓力值就是泵的絕對壓力。當該壓力值小到“0”時,即所謂的“理論真空泵”、“極限真空”,表示該狀態下,沒有任何物質(包括分子、原子等)存在,這只是理論上才存在的狀態,實際是不可能達到的。
這個壓力值越小,也即真空度越高,說明越接近“理論真空”、“極限真空”,泵的真空性能也越好,但相應的對材料壽命、密封條件、零部件的加工精度等等要求也大大提高了。



【更新時間:2021-11-13】
發布日期:2021-11-13   已經瀏覽 91次
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