真空泵的工作原理是什么?究竟起到了什么作用
原理是利用偏心转子在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外。
主要是在吸气过程中,吸气腔体积增大,真空度降低,将容器内气体吸入泵腔,在排气过程中体积变小,压强增大,最终通过油封将吸入的气体排出泵外。
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-真空泵
真空泵用于石油提炼,制药中的真空处理、食品中的真空包装、学校真空实验室、机械上的真空设备等,比如木工机械中会有吸膜的工序,吸膜机会装2x系列真空泵,将膜吸到木板上。大型雕板机会装水环式真空泵,将木板吸住,固定在机器平台上。学校实验用到2xz直联泵做真空试验,也可以用它加快试剂过滤速度!每种不同用处也会不一样!
凡是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵,称为机械真空泵。
机械真空泵按其工作原理及结构特点分述如下:
一、变容真空泵
它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。
1、往复式真空泵 :利用泵腔内活塞往复运动,将气体吸入、压缩并排出。又称为活塞式真空泵。
2、旋转式真空泵 : 利用泵腔内转子部件的旋转运动将气体吸入、压缩并排出。它大致有如下几种分类:
1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵内各运动部件之间的间隙,减少泵内有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵等。
2)液环真空泵 将带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时,把工作液体抛向泵壳形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小的旋转变容吸排气腔。工作液体通常为水或油,所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。
3)干式真空泵 它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。由于干式真空泵泵腔内不需要工作液体,因此,适用于半导体行业、化学工业、制药工业及食品行业等需要无油清洁真空环境的工艺场合。
4)罗茨真空泵泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。
二、动量传输泵
它依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。这类泵可分为以下几种形式:
1、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的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。
2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。
3)复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。
按其工作原理,基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。
一、气体输送泵包括:1、液环真空泵(水环式真空泵)2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等
二、气体捕集泵包括:吸附泵和低温泵等。
1,真空发生器
真空发生器又叫文丘里管,是利用正压气源产生负压的一种器件,常和真空吸盘配合,用作物料的吸附,搬运。
其形成真空的原理是,当气流有粗变细而导致流速变大后,在气流的侧后方会形成“真空区”,当该真空区靠近物料时,就会对物料有吸附作用。其特点是结构简单,易于实现,缺点是形成的真空负压不大,比较好的真空负压能到几百Pa,主要应用在吸取样片,或者生活中常见的前面粉刷用的颜料喷涂等,用的就是这个原理。
真空发生器的结构及真空形成机理如下图所示。
2,真空泵
真空泵是利用机械,物理或者化学的方法对被抽容器进行抽气获得真空的器件或者设备。通俗的说,就是使用各种方法对某一封闭的空间产生,改善和维持真空的装置。
分类:根据其原理可以分为两种类型,气体输送泵和气体捕集泵。再往下细分,又可以分为多种,见下图。
2.1 气体输送泵
又叫气体容积式泵,通过密闭在泵腔内 容积的变化导致压强的变化 ,进而实现气体的输送(压强大的区域向压强小的区域输送气体)。
个人的理解,就像是生活中常见的打气筒。打气筒手柄上提的过程中,气筒内部的容积变大,压强减小,比大气压小,而此刻气筒外部的大气压是高于气筒内部,此时,大气会流向气筒内部,这样就是容积的扩大实现的了吸气;而手柄下压的过程,就是容积减小,相对于气筒外部是高于大气压,继而,气筒内部的气体输送到气筒外部,实现了排气。
2.2 气体捕集泵
气体捕集泵是通过合适的温度将气体冷凝到活性衬底上,比如活性炭。
3 真空泵的厂家
国内:中科科仪,沈阳科仪,北仪优成等。
国外:EDWARDS, ULVAC,AGILENT,PFEIFFER等。