微型隔膜泵/微型真空泵它的工作原理是什么呢?
微型真空泵|微型负压泵|微型气泵的基本原理,简单的来说是:电机的圆周运动,通过机械装置使泵内部的隔膜做往复式运动,从而对固定容积的泵腔内的空气进行压缩、拉伸形成真空(负压),在泵抽气口处与外界大气压产生压力差,在压力差的作用下,将气体压(吸)入泵腔,再从排气口排出。
微型真空泵,主要是指一进一出的抽气嘴、排气嘴各一个的设备,工作介质主要为气体,并且在进口处能够持续形成真空或负压,排气嘴处形成微正压,体积小巧的一种仪器。所以普诺克真空科技简单说:其工作原理主要是在压力差的作用下,将容器里的气压排出。
水环式真空泵的工作原理是: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。
叶轮被偏心的安装在泵体中,当叶轮旋转时,进入水环泵泵体的水被叶轮抛向四周,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,水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触。
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,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,从Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ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。
水环式真空泵适用场合:
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。
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,仍然得到了广泛的应用。
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。
以上内容参考:百度百科-水环式真空泵
例如,将一个密闭容器(开始时,内部是常压100KPa),接上微型真空泵VAA6005(
www.weichengkj.com/VAA.htm),对它进行持续抽气,最后密闭容器内的气体压力就会低于大气压,达到60KPa的绝对压力。
不但如此,经过特殊的技术改进,除了单抽气的微型真空泵外,还可以形成抽气打气两用的微型真空泵(即排气端可以产生比较大的正压)如PCF、FAA系列(
www.weichengkj.com/FAA.htm),用于增压、充气、克服系统阻力等等以及非常独特的水气两用微型真空泵WKA系列(
www.wcjx.net/WKA.htm),它可以用于需要长期空转、干转等等场合,不像一般的水泵空转,或者干转就会损坏泵。
正因为抽气口处或者抽排气口可以与外界大气形成压力差,同时不像大型真空泵需要润滑油和真空泵油,不会污染工作介质,而且具有体积小巧、噪音低、免维护,可以连续24小时运转等优点,所以微型真空泵被作为动力装置,广泛用于气体采样、气体循环、真空吸附、加速过滤、汽车真空助力等等场合,在医疗、卫生、科研、环保等领域得到了广泛的应用。
微型负压泵、微型正压泵,微型真空泵,一般泵都有进气、排气两个口,在进气口能产生低于常压(即大气压)气压的叫“
微型真空泵、微型气泵选型说明
随着仪器仪表工业的蓬勃发展,体积小巧、无油环保的微型真空泵、微型气泵得到越来越广泛的使用。如何才能在规格繁多的微型泵中选择最恰当的产品呢?
首先要明确微型泵的用途。我们分三大类逐一讨论。
一、如果只是用微型气泵输出压缩空气。
简单地说,就是只用它来打气、充气,泵的抽气口基本不用。这种情况比较简单,按输出压力从大到小依次可选:PCF5015N、FAA8006、FAA6003、FAA4002、FM2002、FM1001。当然还要参考流量指标等相关技术参数。
二、如果是以下几种情况,则应该选用WKA系列产品。
1、用微型泵抽气或抽真空,但有时会有液态水进入泵腔。
2、要求微型泵既能抽气又能抽水。
3、主要用微型泵抽水,但不希望在抽水前靠人工加“引水”。(有些水泵在工作前需要人工加入一些“引水”,这样泵才能把低处的水抽上来,否则泵无法抽水甚至损坏。)WKA系列产品的长处就在于,没有接触到水时,它就抽真空,形成真空后靠气压把水压上来,而后开始抽水。
4、用微型泵抽水,但有些时候可能泵没有水可抽,处于“干转”状态。某些传统水泵畏惧“干转”,甚至是致命的。而WKA系列产品本质上是一种复合功能泵,它集成了真空泵和水泵的功能,有人把它叫作“真空水泵”。因此,在没有水的情况下,它会抽真空,有水的时候它就抽水。无论是抽气状态还是抽水状态,都属于正常工作范畴,也就无所谓“干转”损伤。
三、如果是用微型泵抽气,情况稍微复杂些。
(一)、判断微型泵抽气端工况
用于抽气的微型泵分为两类:气体采样泵和微型真空泵。虽然通常总是不加区分地把它们简单统称为微型真空泵,但从技术角度二者是有区别的,选型时更要特别注意。
简而言之,气体采样泵只能带小负载(即:泵抽气端阻力不能太大),但价格便宜;严格意义上的微型真空泵可以带大负载(抽气端允许大阻力,甚至完全堵塞),但价格稍贵。二者具体区别可以详见文章《关于微型真空泵与气体采样泵的区别》,不再复述。
气体采样泵有:PM系列、SA系列、SB系列;微型真空泵有: VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、FM系列、FAA系列、PCF系列,这些系列下的所有规格都是真正的微型真空泵,如VM7002、VAA6005、PC3025N等。
对于微型泵抽气端阻力的大小可以用仪器测定,把它与泵的技术参数“进气口允许最大阻力”Por值比较就可以知道选型是否合适。通常根据经验采用简便的方法确定,比如下述几种情况都属于负载较大(即泵的抽气端阻力较大),只能在微型真空泵范围内选型:
①在泵的抽气端要接很长的管道,或管道弯曲点多、弯曲厉害甚至会阻塞封闭,或管道内孔很小(比如小于φ2毫米);
②在管路上有节流阀、电磁阀、气路开关、过滤器等元件;
③泵抽气口与密闭容器连接,或该容器虽未密闭但进气量较小;
④泵抽气口与吸盘连接,用于吸附物体(如集成块、精密工件等);
⑤泵的抽气端与过滤容器相连,容器口放置滤网,用于加速液体过滤。
(二)、判断微型泵排气端工况
以上都是在讨论微型泵抽气端阻力的问题,根据这些判断条件已经缩小了选型的范围,但还必须考虑排气端阻力问题,这样才能最终确定可选范围。
在实际应用中,微型真空泵面临的排气状况是不一样的:一类是排气很顺畅,直通大气;另一类是排气阻力较大,比如在排气管路上有阀、细小弯管、大阻尼传感器、非专用的消音器、在液面以下排气、气体排往密闭或半密闭容器等。在现代设计制造中,把面对不同排气条件的微型真空泵区别对待。“排气口允许最大阻力Por值”这一参数就是标定泵的排气能力,让我们可以用严格的技术手段确定选型是否恰当。
简单地说,对于排气阻力大的系统,我们的选型范围是:FM系列、FAA系列、PCF系列;对于排气阻力小的系统,选型范围是:VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、VBH系列。根据以上几个步骤,我们已经可以确定微型泵的选型范围了。在划定的几个可选系列中,再根据我们对流量和真空度的要求就可以确定具体的型号了。对于质量欠佳的产品未列入本文,尽量不要选用。注意参数选择要留有余量,特别是流量参数。泵接入气路系统后,由于管道、阀门等气路元件要造成压力损失,会衰减流量,因此得到的流量小于泵的标称流量还有一些和选型相关的问题罗列如下,根据使用情况考虑。
1、带负载启动问题。
如果微型气泵在启动前它的抽气口就已经存在真空或排气口已经存在压力,则要考虑泵的另一技术参数:进气口最大启动负载Pis值,排气口最大启动负载Pos值。典型应用事例就是使用微型气泵维持容器内的真空或正压状态,当容器内的真空或正压低于设定值时,需要泵通电启动,高于设定值时停机。可以在自身能达到的极限真空度下启动的产品有:VM系列、VAA系列、PK系列、PC系列、VCA系列、VCC系列、VCH系列、VBH系列;可以在自身能达到的最大输出压力下启动的产品有:FM系列、FAA系列、PCF系列。 该性能对制造商的技术水平要求较高。
2、微型泵的介质温度问题。
根据通过泵的介质气体的温度,选择要普通型的还是要高温型的。
3、微型泵的可靠性问题。
根据微型泵出故障后产生后果的严重性而定,完全根据自己的要求。优质品的平均无故障连续运行时间都大于1000小时,有的高到数千小时。特别注意,这项参数是在满负荷、不间断的运行状态下测定的,是最恶劣的工况,如果实际使用不是满载或连续运行,该数值会高一些,高多少视泵的工况而定。该性能完全是考验制造商的技术实力,从产品外观上可以看出一些,如采用特制电机而非普通低价电机、体积相当的情况下重量较重等。根据产品价格也可略知一二。
4、微型泵的电磁干扰问题。
如果有精密电路控制微型泵,视电路抗干扰能力而定,可能需要订购低电磁干扰的微型泵。
在此我还要补充说明一点国内做微型真空泵的企业起步较晚,其产品跟国外的还是有一定差距的,据我公司试用国内外产品的情况看来要想找高性能的还是国外的好;但我们也不要盲目的崇尚国外,这些年国内以“气海机电制造公司”为首的一小部分厂家的产品已经突飞猛进,产品质量已和国外产品相差无几,价格却比国外的便宜。我公司的选项经验就是能在“气海机电制造公司”产品内选型的就在该公司选项,不能的在考虑别的国内公司,最后才考虑国外的产品。
智能真空泵(智能真空仪) |台式真空泵|自动真空泵——(ANB系列)
1.真空度可调,数显监控;流量可调;
2.集成低电磁干扰型微型真空泵、液晶显示面板、精密控制电路等部件,组成真正意义上的“智能真空泵”;
3.独有“定时”、“极限”、“区间”三种智能模式,真正实现微型真空泵智能化、自动化;
4.真空度(负压)可实时调节、并通过液晶屏实时显示;流量可实现从“0~仪器最大流量”调节,再也不用费时费力加阀门、控制电路等,经过漫长试验过程,才有可能达到控制真空度、流量的目的了。
5.真空度(负压)可调范围:0~-80kPa(数字面板实时显示);流量可调范围:0~25L/MIN;
6.无污染传输,免维护;可以24小时连续运转;
7.允许介质富含水汽、低能耗;
8.220V AC(交流)供电,不需变压器,直接使用;
9.做工精致,进排气口采用防滑凸起式精致黄铜接头,耐腐蚀、强度高,档次高、可靠性高、寿命长;
10.全心全意为客户着想,配件齐全:内置消音器、随机赠送5个过滤器及2米硅胶管,即买即用,非常方便。
11.对象:科研,气体采样,仪器仪表,化工分析,医疗保健,医药卫生,生物工程,自动控制,环保,水处理等众多领域的客户。
用同样的方法重复一、二次,就可灌新油正式使用。对新好凯德旋片式真空泵不必清洗,但需要检查管道入口处是否清洁,有无异物,并擦去表面油灰。
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比如通过电控来调节微型泵的流量。因为电控的实质是通过电压来调节泵的转速,同样负荷下,转速越低,流量越小;反之则越高。但一般情况下,为避免电压过高烧毁泵电机,所以电控一般都是降低电压来调节流量。
实例如下:
因仪器生产需要,我们希望能通过电调的方式调节我们仪器内微型气泵的流量。我们采用了改变微型真空泵工作电压的方式来调节流量。
当然,只能在让泵的工作电压低于额定电压,而不能升高,否则可能烧坏电机。通过在成都为诚公司生产的微型真空泵VAA6005-24V上测试,我们发现,降低工作电压,流量也随之降低,而且比较接近线性关系。 比如:额定电压是24V,降低到20V时,流量约4L/MIN;降低到15V时,流量约2.5L/MIN (前提是泵要带得动!详见下面分析)。这一点跟他们公布的电压-流量曲线图也是基本一致的。
但这种方法只能小幅度调节流量,大范围调节(比如要想调节到几百ml/Min)还是需要使用流量调节阀加在泵抽气端才能完成。
而且,当工作电压低于额定值时,泵可能无法启动。试验发现,负载越大,泵所需要的启动电压越高,直至额定值,负载小的时候在欠压情况下可启动。
泵欠压运行时有很多好处:噪音明显降低;寿命明显延长。长时间测试证明,电压越低,这两个优点越显著。缺点是当电压低到一定程度时,泵流量脉动性就显现了,这点可用转子流量计监测到。
我们把成都为诚公司的泵昼夜不停地连续运转了三个月,试验中,泵的表现非常稳定可靠,并未发现欠压运行带来的其它弊端。而其它国产品牌在同样试验中表现较差,或有些泵连续运转了几天就坏了,或是工作不稳定、频繁故障。
PS:欠压运行有一点要千万注意:在挂负载的情况下,泵一定要能够正常启动!否则,输入的电能不能转化为动能,而全部转化成热能,使电机不断升温直至烧毁。当然不同的负载会有不同的启动电压,启动电压的最低值要根据自己的负载情况确定。