真空技术介绍

1、真空泵选型的注意事项关键词：真空泵选型、真空设备选型1、真空泵的极限压力应该满足该工艺的工作压力。通常选择泵的极限压力低于工艺要求约一个数量级。2、每种泵都有一定的工作压力范围，因而，泵的工作点应该选在这个范围之内，而不能让它在允许工作压力以外长时间工作。3、真空泵在其工作压力下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。4、选择真空机组：(1) 当使用一种泵不能满足抽气及真空要求时，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足工艺要求。(2) 有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压力低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。经组合使用的真空泵，我们称之为真空泵机组，它能

2、使真空系统得到较好的真空度及排气量。我们应正确地选择组合的真空泵，由于不同的真空泵对抽除的气体要求有不同的要求，例如：在一般情况下罗茨旋片机组不适用于含有较多可凝性气体的系统。5、当您选择油封泵时，您应该首先了解您的真空系统是否对油污染有要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施,如加冷阱、挡油阱、挡板等，也能达到清洁真空要求。6、了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸汽，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。选择真空泵时，需要知道气体成分，针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸汽、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管

3、路上安装辅助设备，如冷凝器、除尘器等。7、当选择油封真空泵时，要考虑真空泵排出来的油蒸汽（油烟）对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，应该选无油真空泵，或者把油蒸汽排到室外。8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响，若工艺过程不允许，应选择无振动的泵或者采取防振动措施。9、真空泵的价格、运转及维修费用。在我们考虑到了各种情况后，才能最后确定一个适应于您的解决方案：(1) 最小的投资费用。(2) 最小的生产运行费用。(3) 将前两种情况合理均匀分配的可行方案。 真空泵最佳工作范围   泵种类  油封机械泵  水蒸汽喷射泵  罗茨泵 

4、油增压泵  油扩散泵  最佳工作范围(Pa)  10510  105102  1021  110-1  5×10-210-4定 律 及 公 式  1、罗茨泵的前级抽速：   2、粗抽泵的抽速选择：S(0.10.2)S罗 SQ1/P预 S2.3Kq·V·lg(Pa/P预)/t  S 机械泵有效抽速(升/秒)  S罗 罗茨泵有效抽速(升/秒) Q1 真空系统漏气率(托·升/秒)  P预 需要达到的预真空度(托)

5、 V 真空系统容积(升)  t 达到P预时所需要的时间 Pa 大气压值(托)  Kq 修正系数与设备终值时压强P有关真空概念及真空计算公式关键词：真空定义、真空计算、真空概念、真空计算公式1、真空的定义 真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态2、真空度 处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。3、真空度单位 通常用托（Torr）为单位，近年国际上取用帕（Pa）作为单位。1托1/760大气压1毫米汞柱4、托与帕的转换 1托133.322帕或1帕7.5×

6、10-3托5、平均自由程 作无规则热运动的气体粒子，相继两次碰撞所飞越的平均距离，用符号“”表示。6、流量 单位时间流过任意截面的气体量，符号用“Q”表示，单位为帕·升/秒（Pa·L/s）或托·升/秒（Torr·L/s）。7、流导 表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒（L/s），在稳定状态下，管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。符号记作“U”。 UQ/(P2- P1)8、压力或压强 气体分子作用于容器壁的单位面积上的力，用“P”表示。9、标准大气压 压强为每平方厘米101325达因的气压，符号：（Atm）。10、极限真空 真空容器经充分抽气后，稳

7、定在某一真空度，此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气，再经12小时抽真空，最后一个小时每隔10分钟测量一次，取其10次的平均值为极限真空值。11、抽气速率 在一定的压强和温度下，单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率，简称抽速。即SpQ/（PP0）12、热偶真空计 利用热电偶的电势与加热元件的温度有关，元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。13、电离真空计（又收热阴极电离计） 由筒状收集极，栅网和位于栅网中心的灯丝构成，筒状收集极在栅网外面。热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。14、复合真空计 由热偶

8、真空计与热阴极电离真空计组成，测量范围从大气10-5Pa。15、冷阴极电离计 阳极筒的两端有一对阴极板，在外加磁场作用，阳极筒内形成潘宁放电产生离子，根据阴极板收集的离子流的大小来测定气体压强的真空计。16、电阻真空计 利用加热元件的电阻与温度有关，元件的温度又与气体传导有关的原理，通过电桥电路来测量真空度的真空计。17、麦克劳真空计（压缩式真空计） 将待测的气体用汞（或油）压缩到一极小体积，然后比较开管和闭管的液柱差，利用玻义尔定律直接算出气体压强的一种绝对真空计。18、BA规 这是一种阴极与收集极倒置的热阴极电离规。收集极是一根细丝，放在栅网中心，灯丝放在栅网外面，因而减少软X射线影响，延

9、伸测量下限，可测超高真空。19、水环真空泵 泵的叶轮转子旋转而产生水环。由于转子偏心旋转而使水环与叶片间容积发生周期性改变而进行抽气的机械真空泵。20、往复真空泵 利用活塞的往复运动而进行抽气的机械真空泵。21、油封机械真空泵 用油来保持密封的机械真空泵，可分为定片式、旋片式、滑阀式、余摆线式等。22、罗茨真空泵 具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵，此泵不可以单独抽气，前级需配油封、水环等可直排大气的真空泵。23、涡轮分子真空泵 有一高速旋转的叶轮，当气体分子与高速旋转的涡轮叶片相碰撞时就被驱向出气口再由前级泵抽除。24、油扩散真空泵 扩散泵喷口中喷出高速蒸汽流。在分子流条件下，气体

10、分子不断地向蒸流中扩散，并被蒸汽带向泵出口处逐级被压缩后再由前级泵排除25、低温真空泵 利用20K以下的低温表面凝聚吸附气体的真空泵。26、冷阱（水冷挡板） 置于真空容器和泵之间，用于吸附气体或捕集油蒸汽的装置。27、气镇阀 油封机械真空泵的压缩室上开一小孔，并装上调节阀，当打开阀并调节入气量，转子转到某一位置，空气就通过此孔掺入压缩室以降低压缩比，从而使大部分蒸汽不致凝结而和掺入的气体一起被排除泵外起此作用的阀门称为气镇阀。28、真空冷冻干燥 真空冷冻干燥，也称升华干燥。其原理是将材料冷冻，使其含有的水份变成冰块，然后在真空下使冰升华而达到干燥目的。29、真空蒸镀 在真空环境中，将材料加热并

11、镀到基片上称为真空蒸镀，或叫真空镀膜。30、真空干燥 利用真空环境下沸点低的特点来干燥物品的方法。31、真空系统常用名称 (1)主泵：在真空系统中，用于获得所需要真空度来满足特定工艺要求的真空泵，如真空镀膜机中的油扩散泵就是主泵。(2)前级泵：用于维持某一真空泵前级压强低于其临界前级压强的真空泵。如罗茨泵前配置的旋片或滑阀泵就是前级泵。(3)粗抽泵：从大气压下开始抽气，并将系统压力抽到另一真空泵开始工作的真空泵。如真空镀膜机中的滑阀泵，就是粗油泵。(4)维持泵：在真空系统中，气量很小时，不能有效地利用前级泵。为此配置一种容量较小的辅助泵来维持主泵工作，此泵叫维持泵。如扩散泵出口处配一台小型旋片

12、泵，就是维持泵。真空计算公式1、玻义尔定律体积V，压强P，P·V常数一定质量的气体，当温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。即P1/P2V2/V12、盖·吕萨克定律当压强P不变时，一定质量的气体，其体积V与绝对温度T成正比：V1/V2T1/T2常数当压强不变时，一定质量的气体，温度每升高(或P降低)1，则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。3、查理定律当气体的体积V保持不变，一定质量的气体，压强P与其绝对温度T成正比，即：P1/P2T1/T2在一定的体积下，一定质量的气体，温度每升高(或降低)1，它的压强比原来增加(或减少)1/273。4、平均自由程：(5×

13、;10-3)/P (cm)5、抽速：Sdv/dt (升/秒)或 SQ/PQ流量(托·升/秒) P压强(托)V体积(升) t时间(秒)6、通导：CQ/(P2-P1) (升/秒)7、真空抽气时间：对于从大气压到1托抽气时间计算式：t8V/S (经验公式)V为体积，S为抽气速率，通常t在510分钟内选择。 8、维持泵选择：S维S前/109、扩散泵抽速估算：S3D2 (D直径cm）10、罗茨泵的前级抽速：S(0.10.2)S罗 (l/s)11、漏率：Q漏V(P2-P1)/(t2-t1)Q漏系统漏率(mmHg·l/s)V系统容积(l)P1真空泵停止时系统中压强(mmHg)P2真空室经

14、过时间t后达到的压强(mmHg)t压强从P1升到P2经过的时间(s)12、粗抽泵的抽速选择：SQ1/P预 (l/s)S=2.3V·lg(Pa/P预)/tS机械泵有效抽速Q1真空系统漏气率(托·升/秒)P预需要达到的预真空度(托)V真空系统容积(升)t达到P预时所需要的时间Pa大气压值(托）13、前级泵抽速选择：排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等，它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值，选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走，根据管路中，各截面流量恒等的原则有：PnSgPgS 或SgPgs/PnSg前级泵的有效抽速(l/s)Pn

15、主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)Pg真空室最高工作压强(托)S主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s)14、扩散泵抽速计算公式：SQ/P(K·n)/(P·t)(升/秒)式中：S被试泵的抽气速率(l/s)n滴管内油柱上升格数(格)t油柱上升n格所需要的时间(秒)P在泵口附近测得的压强(托)K滴管系数(托·升/秒)KV0·(L/n)·(0/m)+PaVt其中V0滴管和真空胶管的原始容积(升)L滴管刻度部分的长度(mm)n滴管刻度部分的格数(格)0油的比重(克/厘米3)m汞的比重(克/厘米3)Pa当地大气压强(托)Vt滴管的刻度上的一格的对

16、应的容积(升/格)15、旋片真空泵的几何抽速计算公式：SZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)式中：Z为旋片数，n为转速(转/分)，L为泵腔长度，D为泵腔直径，d为转子直径(cm)，Kv为容积利用系数(一般取95)。16、O型橡胶槽深B0.7DD为橡胶直径，槽宽C1.6B17、方形橡胶槽深B0.8AA为方形橡胶边长，槽宽C1.67B真空常用数据表关键词：真空区域划分、真空计及规管对照表、抽气速率单位换算表、压强单位换算表 、真空泵的种类及其工作范围。 1、真空区域划分真空区域压强范围托(Torr)帕(Pa)低真空760101013251333中真空1010-

17、313331.33×10-1高真空10-310-81.33×10-110-6超高真空10-810-1210-610-10极高真空10-1210-10 2、长度-英制对照表单位米(m)英尺(ft)英寸(in)1米(1m)13.2839.371英尺(1ft)0.30518.331英寸0.0254121  3、重量：公斤-磅-央士对照表单位公斤(kg)英磅(Ib)央士(oz)1公斤12.235.271磅0.451161央士0.030.061 4、各种真空计及规管对照表真空计名称电阻真空计热偶真空计1.热阴极电离真空计2.压强自动控制仪冷阴极

18、碰控真空计中真空计超高真空计规管名称电阻规管热偶规管电离规管冷阴极规管中真空规管B-A规管规管型号ZJ-52TZJ-51(DL-3)ZJ-53ZJ-27(DL-9)ZJ-2(DL-2)ZJ-10(DL-5)M014DL-5DL-8ZJ-32ZJ-32BCZJ-12 5、绝对温度、摄氏、华氏温度对照表温度形式K(绝对温度)(摄氏)°F(华氏)K(绝对温度)1+273.155/9(°F+459.67)(摄氏)K-273.1515/9(°F-32)°F(华氏)9/5(K-459.67)9/5(+32)1 6、抽气速率单位换算表单位立方米/秒

19、(m3/s)升/秒(L/s)立方米/小时立方英尺/分1立方米/秒(1m3/s)1100036002118.881升/秒(1L/s)10-313.62.1191立方米/小时(1m3/h)2.78×10-40.27810.591立方英尺/分(1cft/min)4.72×10-40.471.691 7、各种水的电阻率(欧姆)水海水劣质自来水优质自来水蒸馏水超净水电阻率1010-2103104105106107108 8、20空气在不同压强下的分子平均自由程P(托)110-310-410-510-610-9(厘米)4.72×10-34.7247.247

20、247204.72×106  9、常用压强单位换算表 帕Pa 托Torr 微米汞柱mHg 微巴bar 毫巴mbar 大气压atm 工程大气压am 英寸汞柱inHg 1 Pa 1 7.5×10-3 7.5 10 10-2 9.86923×10-61.0197×105 2.953×10-4 1 Torr 133.32 1 103 1333.2 1.3332 1.31579×10-3 1.3595×10-3 3.937×10-2 1 mHg 0.13332 10-3 1 1.3332 1.3

21、332×10-3 1.31579×10-6 1.3595×10-6 3.937×10-5 1 bar 10-1 7.5×10-4 7.5×10-1 1 10-3 9.86923×10-7 1.0197×10-6 2.953×10-5 1 mbar 102 7.5×10-17.5×102 103 1 9.86923×10-4 1.0197×10-3 2.953×10-2 1 atm 101325 760 760×103 1013.25×1

22、03 1013.25 1 1.0333 29.921 1 am 98066.3 735.56 735.56×103 980663 980663×10-3 0.967839 1 28.959 1 inHg 3386 25.4 25.4×103 3.386×104 33.86 3.342×10-2 3.453×10-2 1 1 lb/in2 6895 51.715 51.715×103 6.895×104 68.95 6.805×10-2 7.031×10-2 2.086   1

23、0、不同压强下空气分子密度P(托)110-310-410-510-610-9n0(个/厘米3)4×10164×10134×10124×10114×10104×107 11、真空油脂的主要性能名称成分20时饱和蒸气压(托)最高使用温度()2#高分子碳3.1×10-8303#氧化合物10-9354#皂基脂10-710-81307501硅油加硅粉10-6以下-40+200  12、力单位的换算 达因(Dyn) 牛顿(N) 斯坦 公斤力(kgf) 1 10-5 10-8 1.02×10-6 &

24、#160;13、功率单位换算 单位 马力 千瓦 瓦 马力(PS) 1 0.735 735 千瓦(kW） 1.36 1 1000 瓦(W) 1.36 0.001 1  14、真空封膏特性真空脂名称 真空封脂 真空封泥 50 80 30 温度 50 80 30  10-710-8托 10-710-8托 5×10-4托  15、各种橡胶特性表橡胶种类 天然橡胶 丁基橡胶 丁腈橡胶 氟橡胶 特性1 耐水性，耐酸性，耐碱性良好 渗透率小 耐油良好 23型耐强酸 特性2 出气量较大 升华严重 弹性较好 26型渗透率低出气率小 真空范围 1×105托 107

25、托 108托 10-8托 温度 3080 30150 30120 -20200  16、面积单位换算平方米(m2)平方厘米(cm2)平方毫米(mm2)平方市尺(sc2)平方英尺(ft2)平方英寸(in2)1100001000000910.76391550 17、容积单位换算立方米升立方市尺英加仑美加仑(液体)立方英尺立方英寸日升1100027219.98264.1835.31470.06103554.37 18、1号真空机械泵油的主要性能指标项目运动粘离(厘泊)闪点()饱和蒸汽压20时(托)比重(克/厘米3)分子量(克)KK-150时(4757)100时(811)

26、不低于15不高于4×10-50.86333 19、国产扩散泵油性能指标牌号1#2#3#274硅油275硅油饱和蒸气压(托)20不大于4×10-82×10-82×10-82×10-81.7×10-8运动粘度(厘泊)45605565688038±3165±20凝固点()不高于-15-15-15-10-14-18闪点()不低于230230230210243比重(克/厘米2)1.051.081.09±0.02 20、真空泵的种类及其工作范围真空泵工作范围(托)真空泵工作范围(托)旋片真空泵76

27、05×10-4往复真空泵76010-2滑阀真空泵7605×10-3吸附泵76010-4油增压泵10-110-4溅射离子泵10-410-10罗茨真空泵10-110-4钛升华泵10-310-10油扩散泵10-35×10-7分子泵10-310-10水环真空泵76025低温泵10-310-10 21、水在各种温度下的饱合蒸气压温度压力温度压力PaTorrPaTorr-13225.41.691-10386.52.149-7361.92.715-3489.63.6730610.44.5793757.85.685710017.5131012289.2091314971

28、1.2317193714.5320233717.5423280821.0727356426.7430424231.8233502937.7337627447.0740737855.3243863864.80471061079.60501233092.515314290107.25717310129.86019910149.46322840171.46727320205.07335420265.7774187031468762480468.79378460588.69790920682.1100101325760.0101104980787.6抽气速率单位换算表关键词：

29、抽气速率转换、真空泵抽气速度转换 抽 气 速 率 单 位 换 算 表单位立方米/秒(m3/s)升/秒(L/s)立方米/小时立方英尺/分1立方米/秒(1m3/s)1100036002118.881升/秒(1L/s)10-313.62.1191立方米/小时(1m3/h)2.78×10-40.27810.591立方英尺/分(1cft/min)2.78×10-40.471.691常 用 压 强 单 位 换 算 表帕Pa托Torr微米汞柱mHg 微巴bar 毫巴mbar 大气压atm工程大气压am 英寸汞柱inHg 磅/英寸2lb/in21 Pa17.5×10-37.510

30、10-29.86923×10-61.0197×10-52.953×10-41.450×10-41 Torr133.3211031333.21.33321.31579×10-31.3595×10-33.937×10-21.934×10-21mHg0.1333210-311.33321.3332×10-31.31579×10-61.3595×10-63.937×10-51.934×10-51bar10-17.5×10-47.5×10-1110-39.

31、86923×10-71.0197×10-62.953×10-51.450×10-51 mbar1027.5×10-17.5×10210-319.86923×10-41.0197×10-32.953×10-21.450×10-21 atm101325760760×1031013.25×1031013.2511.033329.92114.6961 am98066.3735.56735.56×103980663980663×10-30.967839128.959

32、14.2231inHg338625.425.4×1033.386×10433.863.342×10-23.453×10-214.912×10-11lb/in2689551.71551.715×1036.895×10468.956.805×10-27.031×10-22.0861水环式真空泵的工作原理说明关键词：水环真空泵、水环真空泵工作原理、水环真空泵工作原理图示。水环式真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限压力，对于单级泵为2.669.31kPa；对于双级泵为0.1330.665kPa。水

33、环泵也可用作压缩机，它属于低压的压缩机，其压力范围为（12）X105Pa表压力（在特定的条件下）。水环泵在石油、化工、机械、矿山、轻工、造纸、动力、冶金、医药和食品等工业及市政与农业等部门的许多工艺过程中，如真空过滤、真空送料、真空脱气、真空蒸发、真空浓缩和真空回潮等，得到了广泛的应用，由于水环泵压缩气体的过程是等温的，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，水环泵的应用日益增大。 如图为水环泵的工作原理示意图，水环泵是由叶轮、泵体、吸排气盘、水在泵体内壁形成的水环、吸气口、排气口、辅助排气阀等组成的。叶轮被偏心的安装在泵体中，当叶轮按图示方向旋转时，进入水环泵泵体的水被

34、叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切（如-断面），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了一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与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，小腔的容积逐渐由小变大（即从断面-到-），压强不断的降低，且与吸排气盘上的吸气口相通，当小腔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小腔，此时正处于吸气过程。当吸气完成时与吸气口隔绝，

35、从-到-断面，小腔的容积正逐渐减小，压力不断地增大，此时正处于压缩过程，当压缩的气体提前达到排气压力时，从辅助排气阀提前排气。从断面-到-，而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高，当气体的压强大于排气压强时，被压缩的气体从排气口被排出，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。在水环泵中，辅助排气阀是一种特殊结构，一般采用橡皮球阀，它的作用是消除泵在运转过程中产生的过压缩与压缩不足的现象。这两种现象都会引起过多的功率消耗。因为水环泵没有直接的排气阀，而且排气压力始终是固定的，水环泵的压缩比决定于进气口的终止位置和排气口的起始位置，然而这两个

36、位置是固定不变的，因而不适应吸入压力变化的需要。为了解决这个问题，一般在排气口下方设置橡皮球阀，以便当泵腔内过早达到排气压力时，球阀自动开启，气体排出，消除了过压缩现象。一般在设计水环泵时都以最低吸入压力来确定压缩比，以此来确定排气口的起始位置，这样就解决了压缩不足的现象。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，串联大气喷射器可达270670Pa。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12×105Pa表压力。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

37、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。 如图：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

38、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。水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点：结构简单，制造精度要求不高，容易加工。 结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。 压缩

39、气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。 由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。 吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。 水环泵也有其缺点：效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。 真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到20004000Pa。用油作工作液，可达130Pa。 总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，尽管它效率低，

40、仍然得到了广泛的应用。罗茨式真空泵的工作原理说明关键词：罗茨真空泵、罗茨真空泵工作原理。 罗茨真空泵（简称罗茨泵）是一种旋转式变容真空泵。它是由罗茨鼓风机演变而来的。根据罗茨真空泵工作范围的不同，又分为直排大气的低真空罗茨泵；中真空罗茨泵（又称机械增压泵）和高真空多级罗茨泵。一般来说，罗茨泵具有以下特点：在较宽的压强范围内有较大的抽速； 起动快，能立即工作； 对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感； 转子不必润滑，泵腔内无油； 振动小，转子动平衡条件较好，没有排气阀； 驱动功率小，机械摩擦损失小； 结构紧凑，占地面积小； 运转维护费用低。 因此，罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得

41、到广泛的应用。 罗茨泵的工作原理：罗茨泵的结构如图所示。在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以

42、，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。如图罗茨泵转子由0°转到180°的抽气过程。在0°位置时（图中a）；下转子从泵入口封入v0体积的气体。当转到45°位置时（图中b）；该腔与排气口相通。由于排气侧压强较高，引起一部分气体返冲过来。当转到90°位置时（图中c）；下转子封入的气体，连同返冲的气体一起排向泵外。这时，上转子也从泵入口封入v0体积的气体。当转子继续转到135°时（图中d）

43、；上转子封入的气体与排气口相通，重复上述过程。180°（图e）；位置和0°位置是一样的。转子主轴旋转一周共排出四个v0体积的气体。一个完整的真空系统的组成真空应用设备种类繁多，但无论何种真空应用设备都有一套排除被抽容器内气体的抽气系统，以便在真空容器内获得所需要的真空条件。举例来说：一个真空处理用的容器，用管道和阀门将它与真空泵连接起来，当真空泵对容器进行抽空时，容器上要有真空测量装置，这就构成了一个最简单的真空抽气系统(如图1)。图1：最简单的真空系统图      图1所示的最简单的真空系统只能在被抽容器内获得低真空范围内

44、的真空度，当需要获得高真空范围内的真空度时，通常在图1所示的真空系统中串联一个高真空泵。当串联一个高真空泵之后，通常要在高真空泵的入口和出口分别加上阀门，以便高真空泵能单独保持真空。如果所串联的高真空泵是一个油扩散泵，为了防止大量的油蒸气返流进入被抽容器，通常在油扩散泵的入口加一个捕集器水冷障板(如图2所示)。根据要求，还可以在管路中加上除尘器、真空继电器规头、真空软连接管道、真空泵入口放气阀等等，这样就构成了一个较完善的高真空系统。图2：高真空系统简图    凡是由两个以上真空泵串联组成的真空系统，通常都把抽低真空的泵叫做它上一级高真空泵的前级泵(或称

45、前置泵)，而最高一级的真空泵叫做该真空系统的主泵，即它是最主要的泵，被抽容器中的极限真空度和工作真空度就由主泵确定。被抽容器出口到主泵入口之间的管路称为高真空管路，主泵入口处的阀门称为主阀。    通常前级泵又兼作予真空抽气泵。被抽容器到予抽泵之间的管路称为予真空管路，该管路上的阀门称为予真空管道阀。主泵出口到前级泵入口之间的管路称为前级管道，该管路上的阀门称为前级管道阀，而软连接管道是为了隔离前级泵的振动而设置的。    总起来说，一个较完善的真空系统由下列元件组成：    1抽气设备：例如各种真空泵；    2真空阀门；    3连接管道；    4真空测量装置：例如真空压力表、各种规管；    5其它元件：例如捕集器、除尘器、真空继电器规头、储气罐等。    那么，究竟什么是真空系统?用一句话来概括，就是：用来获得有特定要求的真空度的抽气系统。真空系统设计的基本内容：是根据被抽容器对真空度的要求，选择适当的真空系统设计方案，进行选、配泵计算；确定