真空泵原理.doc

水环真空泵的工作原理水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为20004000Pa，与罗茨泵组成机组真空度可达1600Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为12105Pa表压力。(青岛仲尼机械有限公司提供 )水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。 2BEC系列水环真空泵及压缩机如图：（见附加图片）在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0为起点，那么叶轮在旋转前180时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。旋片真空泵原理旋片真空泵原理旋片泵的工作原理：旋片泵主要由定子、转子、旋片、定盖、弹簧等零件组成。其结构是利用偏心地装在定子腔内的转子（转子的外圆与定子的内表面相切两者之间的间隙非常小）和转子槽内滑动的借助弹簧张力和离心力紧贴在定子内壁的两块旋片，当转子旋转时，始终沿定子的内壁滑动。两个旋片把转子、定子内腔和定盖所围成的月牙型空间分隔成A、B、C三个部分，当转子按图示方向旋转时，与吸气口相通的空间A的容积不断地增大，A空间的压强不断的降低，当A空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体不断地被抽进吸气腔A，此时正处于吸气过程。B腔的空间的容积正逐渐减小，压力不断地增大，此时正处于压缩过程。而与排气口相通的空间C的容积进一步地减小，C空间的压强进一步的升高，当气体的压强大于排气压强时，被压缩的气体推开排气阀，被抽的气体不断地穿过油箱内的油层而排至大气中，在泵的连续运转过程中，不断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续抽气的目的。排气阀浸在油里以防止大气流入泵中，油通过泵体上的间隙、油孔及排气阀进入泵腔，使泵腔内所有运动的表面被油覆盖，形成了吸气腔与排气腔的密封，同时油还充满了一切有害空间，以消除它们对极限真空的影响。罗茨真空泵原理罗茨式真空泵（简称罗茨泵）是一种无内压缩的旋转变容式真空泵。是利用两个8字形转子在泵壳中旋转而产生吸气和排气作用的。其原理和罗茨鼓风机相似。由于它在低压力范围内工作，气体分子自由程较大，气体漏过微小缝隙的阻力很大，因而能获得较高的压缩比，可以作为增压真空泵使用；但它不能单独地把气体直接排到大气中去，需要和前级真空泵串联使用，被抽气体通过前级真空泵排到大气中去。罗茨泵的特点是：1转子与泵腔、转子与转子之间有一定的间隙，互不接触，不需要用油润滑。2转子具有良好的几何对称性,可以提高转速,从而能够制造出结构紧凑的大抽速泵来。3泵工作时振动小,容积大,容积利用系数=0.5左右。4在泵腔内并不发生像机械真空泵那样的压缩现象,因此它不需要排气阀。也正因如此，可抽除可凝性蒸汽。5启动快，能够罗茨真空泵的工作顺序位置图在短时间内达到极限真空。功率小，运转维护费用低。6罗茨泵在很宽的压力范围内（1000Pa1Pa）有很大的抽速，能迅速排出突然放出的气体,弥补了扩散泵和油封机械泵(1000Pa1Pa)时抽速都很小的缺陷。因此,它最适合作增压泵用。罗茨泵广泛用于真空冶金工业的真空脱气、真空熔炼、钢水真空处理，以及空间模拟、低密度风洞等装置中抽除非腐蚀性气体。也可以用于化工、食品、医药、电机制造等工业的蒸馏、蒸发、干燥等生产过程。工作时，被抽气体由进气口进入转子与泵体之间，这时一个转子和泵体把气体与进气口隔开，被隔开的气体（如图上影线部分所示），在转子连续不断地旋转过程中，被送到排气口。空间是处在封闭状态，因此，没有压缩和膨胀。但当转子的峰部转到排气口边缘时，由于V部分的压力较之排气口处的压力低，为了使相连体积内压力均匀，气体就会从排气口处扩散到V区域，其扩散方向与转子旋转方向相反。当转子再转动时，把V处的气体压缩到排气口将其排出。这时转子的另一面与进气口相连部分则吸入气体，当转子不断地旋转时，重复上述抽气过程不断地排出流进来的气体。这种工作过程相当于转子空间由某一最小值增加到最大值，然后再由最大值减小到最小值。这就是罗茨真空泵的容积作用原理。罗茨泵在入口压力很低情况下工作时，由于转子转速很高，转子表面的线速度接近于分子的热运动速度，这时碰撞在转子上的气体分子被转子推带到压力较高的排气口，再被预真空泵排除。这就是罗茨真空泵的分子作用原理。油扩散真空泵原理油扩散真空泵原理油扩散泵是利用低压、高速和定向流动的油蒸气射流抽气的真空泵。这种泵的极限真空为10-410-5帕，工作压力范围为10-110-4帕,抽速范围为几十至十几万升/秒（1升=10-3米3）。油扩散泵是获得高真空的主要设备，广泛用于真空冶炼、真空镀膜、空间模拟试验和对油污染不敏感的一些真空系统中。油扩散泵主要由泵体、扩散喷嘴、蒸气导管、油锅、加热器、扩散器、冷却系统和喷射喷嘴等部分组成（见图）。当油扩散泵用前级泵预抽到低于1帕真空时,油锅可开始加热。沸腾时喷嘴喷出高速的蒸气流，热运动的气体分子扩散到蒸气流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。气体分子因此而获得动量，产生和油蒸气分子运动方向相同的定向流动。到前级，油蒸气被冷凝，释出气体分子，即被前级泵抽走而达到抽气目的。泵油的蒸气压直接影响泵的真空性能。但油扩散泵所使用的任何泵油，都是蒸气压不同的多组分的混合物。因此，要提高油扩散泵的抽气和真空性能，泵在工作中自身还要对泵油进行分馏和净化。分馏目的是使高蒸气压组分的油不进入高真空工作喷嘴（高真空端的喷嘴）；净化目的是使高蒸气压组分的油在工作过程中不断为前级泵所抽除，使油逐渐趋于纯净.螺杆真空泵原理是利用一对螺杆，在泵壳中作同步高速反向旋转而产生的吸气和排气作用的抽气设备，两螺杆经精细动平衡校正，由轴承支撑，安装在泵壳中，螺杆与螺杆之间都有一定的间隙，因此泵工作时，相互之间无磨擦，运转平稳，噪音低，工作腔无需润滑油，因此，干式螺杆泵能抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合，极限真空更高，消耗功率更低，具有节能，免维修等优点。它是油封式真空泵的更新换代产品。1、工作腔内无任何介质，可获得清洁真空2、工作腔及螺杆转子表面有防腐涂层，可适应恶劣工况3、气体在泵内无压缩，适宜抽取可凝性气体4、单台泵可从大气抽至1Pa，真空系统可大大简化。5、水温对真空影响小，节水达90%以上,甚至可以不耗水。6、不耗油,无滴漏7、旋转部件间无摩擦,可高速运转,整机体积小8、结构简单，维护方便。9、被抽气体直接排出泵体，不污染水，无环保压力，气体回收更便捷。10、可与罗茨泵、分子泵组成无油机组分子真空泵它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为：1)牵引分子泵 气体分子与高速运动