水喷射真空泵原理

1、喷射泵是一种流体动力泵。

2、工业用的喷射泵，又称射流泵和喷射器。利用高压工作流体的喷射作用来输送流体的泵。由喷嘴、混合室和扩大管等构成。

为使操作平稳起见，在喉管处设置一真空室（也称吸入室）；为了使两种流体能够充分混合，在真空室后面有一混合室。

操作时，工作流体以很高的速度由喷嘴喷出，在真空室形成低压，使被输送液体吸入真空室，然后进入混合室。在混合室中高能量的工作流体和低能量的被输送液体充分混合，使能量相互交换，速度也逐渐一致，从喉管进入扩散室，速度放慢，静压力回升，达到输送液体的目的。

扩展资料：

喷射泵的工作流体可以是气体（空气或蒸汽）和液体。常见的有水蒸气喷射泵、空气喷射泵和水喷射泵。还有一种用油做介质的喷射泵，即油扩散泵和油增压泵，是用来获得高真空或超高真空的主要设备。

1、水蒸气喷射泵

水蒸气喷射泵是以水蒸气为工作介质，能直接对大气排气的一种射流真空泵。这种泵起动快，占地面积小，工作压力范围宽，抽气量大，能抽除含有灰尘、腐蚀性和易燃易爆气体。若能利用剩余或废弃的蒸汽就较经济。

这种泵的缺点是土建投资高（安装高度有的需要10m以上）和冷却水耗量大。单级水蒸气喷射泵的压缩比一般不超过10。

2、空气喷射泵

空气喷射泵是利用压缩空气或常压空气作为工作介质。靠气流在喷嘴出口处产生低压来抽吸空气或其他气体，然后把它压缩排出。根据工作介质是高压空气还是常压空气，分为一般空气喷射泵和大气喷射泵。

空气喷射泵的工作介质耗量大，必须具备容量大的空气压缩机。一般空气喷射泵大多数是单级的。

3、水喷射泵

当要求的真空度不太高时，可以用一定压力的水作为工作流体的水喷射泵来产生真空。水喷射的速度常在15-30m/s左右。它属于粗真空设备。由于水喷射泵有产生真空和冷凝蒸汽的双重作用，所以应用极为广泛。

参考资料来源：百度百科——喷射泵

水喷射泵工作原理，具有一定压力的工作介质水，通过喷嘴向吸入室高速喷出，将水的压力能变为动能，形成高速射流；吸入室中的气体被高速射流强制携带与之混合，形成气液混合流，进入扩压器，从而使吸入室压力降低，形成真空，在扩压器的扩张段内，混合射流的动能转变为压力能，速度降低压力升高，气体被进一步压缩，与水一起排出泵外，在水箱中气水分离，气体释放入大气，水由水泵循环再利用，周而复始达到抽真空的目的。单级水喷射泵的喷嘴可以是由一个渐缩喷嘴构成的单喷嘴结构，也可以是在一个孔板上开设多个孔口的多喷嘴结构。

1。极限真空是，在真空泵入口气量为零时，真空泵能够达到的最低的压力值，是衡量真空泵性能的一个指标。2。大气喷射器的原理跟蒸汽喷射器一样，都是由压力较高的驱动气体经过拉法尔喷嘴后压力能变动能，产生高速射流，与被抽气体在混和室混和，驱动气体动能减少，被抽气体动能增加，然后通过扩压器，混和气体一起动能变压力能，升压后排出后级泵。3。大气喷射器一般串联在液环泵的前边，能够使得液环泵的工作压力到达更低的程度，延伸了液环泵在低压下的抽速，一般15度水做液环泵工作液时，喷射器入口的的极限压力可以抽到6.5mbar

左右，一般可以用在系统工作力为10mbar以上的抽空，当水温升高，大气喷射器－液环泵真空机组的极限压力和工作压力都会升高。

常见的抽真空装置有：水力喷射器、蒸汽式喷射泵、往复泵和离心式真空泵（水环式真空泵、旋片式真空泵）。

水力式喷射器工作时借助离心泵的动力将水压入喷嘴，由于喷嘴处面积突然变小，水流以高速射入混合室及扩散室，喷嘴出口处便形成负压，二次蒸汽不断吸入，并与冷水进行热交换，二次蒸汽凝结为冷凝水，同时夹带不凝性气体，随冷水一起排出，即可起到抽真空的作用。同时起到冷凝作用。

蒸汽式喷射器：工作原理与水力式喷射器很类似，只是蒸汽式喷射器喷出的是蒸汽，所以它可以起到抽真空的作用，但是不能冷凝，不过它抽真空的能力大于水力喷射器。

往复式真空泵是通过活塞往复运动把冷凝器内的冷却水及不凝结气体一起同时排出，保证系统的真空。

水环式真空泵是利用离心力的作用，将水甩到工作室内壁上形成一个水环，水环内部表面与轮壳相切，沿箭头方向旋转的叶轮在前半转中，水环的内表面逐渐离开轮壳，片间空隙逐渐扩大，被抽气体从镰刀形吸气口中被吸入而形成真空。后半转中，水环的内表面逐渐与轮壳靠近，片间空隙逐渐缩小，被抽气体被压缩并从另一边的镰刀形排气口中排出。叶轮每转一周，叶片间容积即改变一次，叶片间的水就像活塞一样反复运动，也就连续不断地抽吸和排出气体。

蒸汽喷射泵有一定压强的工作，蒸汽通过拉瓦尔喷咀，减压增速（蒸汽的势能转变为动能）以超音速喷入混合室，与被抽介质混合，进行能量交换，混合后的气体进入扩压器，减速增压（动能转化为压强能），为了减少后级泵的抽气负荷，配置冷凝器，通过有一定温差的两种介质对流，进行热交换，达到冷凝高温介质目的，排到大气压。(原理见下图）

大气喷射器跟水环泵只是 上下级关系。大气喷射器也称喷射泵利用通过喉管是的高速流体产生的负压将其他流体带走。功能好坏在于喉管与壳体的长径比，直径比和喷嘴间的距离，大气喷射器原理：先启动水环真空泵，使喷嘴进气口和排气口之间形成压力差，大气可从喷嘴进入泵内，当压力差为大气压力的1/2时，空气介质经喷嘴收缩段得到加速，到喉部时可达到声速，到扩张段可进一步加速到声速，射向扩散器形成高速射流，并造成吸气室内的压力比被抽容器内压力低，因此被抽气体吸入室内，由于两股气流吸气室内混合，动量交换产生的损失使气流速率逐渐减慢，当进入扩散器喉部则降到声速以下，经扩散器扩张段进一步降低，压力不断升高，最后达到大气喷射器的排气压力，即水环泵的吸气压力，则水环泵把气体吸入再排出泵外，即完成吸气、排气过程。

应该是环境气压高有可能达不到极限真空。不过要看什么种类的泵，如果是滑阀真空泵，应完全不受影响。

机械式真空泵工作原理都是持续的抽取气体，使一定体积的气体被隔离到泵里面的空间内，再排出去，这样容器里的气体会越来越稀薄，这样随着容器内气体越来越少，泵的抽气效率也会越来越低，到最终各个密封部分（包括容器和泵本身）的漏气速率和抽气速率一样，真空就不再提升。

1、分类 a类，机械泵：油封机械泵（单级），油封机械泵（双级），分子泵，罗茨泵；

b类，蒸汽喷射泵：水银扩散泵，油扩散泵，油喷射泵；c类，干式泵：溅射离子泵，钛升华泵，吸附泵，冷凝泵，冷凝吸附泵。

2、各自结构，a机械泵就是通过机械原理抽气而抽真空的，一般都有定子，转子，和旋片，阀门等组成。机械泵一般抽真空度较低，油封机械泵抽到10（-2）次方就不能往下抽了，但罗茨泵和分子泵由于其巧妙的设计，可以抽到10（-4）甚至更高。b蒸汽喷射泵就是利用加热气化使高速喷出的蒸汽的动量携带气体分子出来，从而抽真空的，蒸汽喷射泵因为是由蒸汽携带气体出来的，一般都会有蒸汽污染。注：蒸汽携带气体出来之后蒸汽会冷凝回流，再蒸发，再携带，依次循环。蒸汽喷射泵抽的真空度比一般机械泵高，但是也高不了多少，主要是会有污染。

c干式泵，每种的原理结构都大不同，优点就是无污染，抽的真空度高，能抽高真空，最高可以达到10（-12）的极限真空，缺点是技术要求太高了，而且抽到10（-12）一般来说连续抽个几个月才能达到，时间好长哦。我用冷凝泵抽到10（-4）都得四五个小时哦，而且干式泵无法从大气压直接抽到高真空，得用前两种泵抽到一定真空度后，干式泵才能开始工作，继续抽到更高真空。

喷射泵是利用流体流动是能量的转变来达到输送的目的。利用它可输送液体，也可输送气体。在化工生产中，常将蒸汽作为喷射泵的工作流体，利用它来抽真空，使设备中产生负压。因此常将它称为蒸汽喷射泵。 水蒸汽喷射真空泵

工作原理：工作时水蒸汽在高压下以很高的流速从喷嘴中喷出，使周围的空间形成一定的负压，将低压气体或蒸汽带入高速的流体中，吸入的气体与水蒸汽混合后进入扩大管，速率逐渐降低，静压力因而升高，最后经排出口排出。 又称射流泵和喷射器。利用高压工作流体的喷射作用来输送流体的泵。由喷嘴、混合室和扩大管等构成。 工作流体在高压下经过喷嘴以高速度射出时，混合室内产生低压，被输送的流体被吸入混合室，与工作流体相混，一同进入扩大管。在经过扩大管时，流体的压力又逐渐上升；然后排出管外。 根据所用的工作流体，一般分为蒸汽喷射泵（steam jet pump）和水喷射泵（water jet pump）两类。构造简单、使用方便。但产生压头小，效率低，且被输送的流体因与工作流体相混而被稀释，使其应用范围受到限制。 用于化学工业和动力工程等方面。

按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体传输泵和气体捕集泵。气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出，借以达到抽气目的的真空泵。气体捕集泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上，从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵。

--------------

-----------------------------------

真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为：利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体传输泵和气体捕集泵。随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽，大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求，由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用。

各种真空泵的工作原理

水环式真空泵/液环真空泵工作原理

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2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。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1~2×105Pa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。

在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，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。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上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和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部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。

罗茨泵的工作原理

罗茨泵在泵腔内，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，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。

旋片式真空泵工作原理

旋片式真空泵（简称旋片泵）是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2（Pa）属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。

旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。

旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。

旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。

旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内表面相切（二者有很小的间隙），转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。

两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的，正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的，正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强，因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时，即转至空间B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩小，最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被压缩气体推开，气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担，因而提高了极限真空度。