真空泵有哪些类型?
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。
按工作原理和结构特点分类
(1)机械式容积真空泵
靠机械运动使泵腔工作容积周期变化来实现抽气作用的是机核式容积真空泵。属于这类泵的有往复式真空泵、旋转式机械泵(包括旋片式、螺杆式、罗茨式、液环式等)。这类泵中除机械增压泵外,一般均可单独使用。
(2)射流式真空泵
没有机械运动部件,主要靠通过喷嘴的高速射流来抽真空的是射流式真空泵。属于这类泵的有水蒸气喷射泵、空气喷射泵、水喷射泵以及各种扩散泵等。这类泵结构简单,工作可靠,寿命长,易于维修,应用比较普遍。
扩展资料
真空泵的选择:
(1)系统对真空度的要求
根据系统对真空度的要求,选择相应极限真空的泵。一般要求泵的极限真空比系统要求的极限真空高0.5~1个数量级。
(2)系统正常工作时的压力范围
要求泵正常工作的压力范围必须满足系统所要求的工作压力。
(3)被抽气体种类、成分、杂质情况及系统工作时对污染的限制要求
被抽气体性质及对污染的要求是选择不同特性真空泵的一个重要条件。它不但与工作时泵的性能有关,而且直接与泵的工作寿命及检修维护情况有关,特别是在化工生产中,它往往是正确选泵的一个关键因素。
(4)系统被抽气量或体积流量
它是决定选择某一类型真空泵的主要依据。
参考资料来源:百度百科-真空泵
往复式真空泵的结构和工作原理:
往复式真空泵(又称活塞式真空泵)属于低真空获得设备,用以从内部压力等于或低于一个大气压的容器中抽除气体,被抽气体的温度一般不超过35C。往复泵的极限压力,单级为4×10~10Pa,双级可达1Pa。它的排气量较大,抽速范围15~5500L/S。往复泵多用于真空浸渍、钢水真空处理、真空蒸馏、真空结晶、真空过滤等方面抽除气体。
往复式真空泵对于抽除腐蚀性或含有颗粒状灰尘的气体是不适用的。被抽气体中如果含有灰尘,在泵的进口处必须加装过滤器。
泵运转时,在电动机的驱动下,通过曲柄连杆机构的作用,使气缸内的活塞做往复运动。当汪室在等舸内从存端向右端话动时。由于气缸的左腔体积不断增大,气缸内气体的密度减少,而形成抽气过程,此时容器中的气体经过吸气阀5进入泵体左腔。当活塞达到最右位置时,气缸内就完全充满了气体。接着活塞从右端向左端运动,此时吸气阀5关闭。气缸内的气体随着活塞从右向左运动而逐渐被压缩,当气缸内气体的压强达到或稍大于一个大气压时,排气阀4被打开,将气体排到大气中,完成一个工作循环。当活塞再自左向右运动时,又吸进一部分气体,重复前一循环,如此反复下去,直到被抽容内的气体压力达到要求时为止。
在实际应用中,为了提高抽气效率,泵多半采用双作用气缸,即活塞能在两个方向(往复)上同时进行压缩和抽气,这主要是依靠配气阀门来实现的。国产的w型往复泵即是单级的双作用泵。
结构特点:
往复泵有干式和湿式之分。干式泵只能抽气体,湿式泵可抽气体和液体的混合物。二者在结构方面没有什么原则性的不同,只是湿式泵内的死空间和配气机构的尺寸比干式泵大一些,因此湿式泵的极限压力要比干式泵的高。往复泵有卧式和立式两种型式(国产为W和WL型)。立式泵从结构和性能上较为先进,它是卧式泵的更新换代产品。
离心泵:有单级叶轮和多级叶轮结构,叶轮是选择运动,流量大、扬程高;
齿轮泵:是两个齿轮转子做啮合选择运行,适合输送高粘度介质,但是拍出压力有限;
往复泵:同过泵头的进、出口阀的开闭来实现流量输送,柱塞式往复泵运动的。
原动机选择:
离心泵:电动机、蒸汽透平、液力透平、柴油机;
齿轮泵:电动机,极少选择其他方式的;
往复泵:电动机、柴油机,气动马达(工业运用越来越少了)。
国内主要往复泵厂家:重庆水泵厂、大隆、本溪。
主要多级离心泵厂家:重庆水泵厂、沈水、嘉利特、科尔、佛山、上电修、郑州电力、强大等。
气体捕集泵主要就是吸附泵与低温泵,底下也有很多小类,像溅射离子泵、升华泵、钛泵、吸附阱、吸气剂泵、冷凝泵、制冷剂低温泵等等。
场合因为各种泵的原理材质问题,工作压力段不同,最简单的有些能在大气压下工作,有些就必须组成机组(像普通的罗茨泵、分子泵、扩散泵等),不然无法启动。有些能抽大量水汽,像喷射泵、液环中的水环,但油泵就很麻烦,有些能抽一定的颗粒气体,像一些干泵,但往复泵就不行,这个就说起来就很多了,仔细说就要抄书了都。
变容积式真空泵的工作原理和优缺点
(1)往复真空泵、旋片真空泵、滑阀真空泵、罗茨真空泵是靠活塞往复运动或旋转将气体吸
入、压缩并排出。它们的优点是新投入使用的泵真空度相对比较高,但是活塞是运转部件,因此活塞的磨损是避免不了的,随着检修次数的增加工作真空度将不断下降,直至满足不了生产的要求。此类泵工作噪音大,耗油量大,故障率高也是其致命的缺点,一般都需要开一台备用一台,这无形中增加了设备投资与运行费用。另外如果用此类泵抽吸水蒸汽等可凝性气体,将使润滑油乳化,因此只能应用在抽吸不凝性(空气类)气体,也不能抽吸带有颗粒状的介质,这也就限制了其适用范围。
(2)水环真空泵是靠装在泵壳内的带有多叶片的偏心转子旋转,把水抛向泵壳形成与泵壳同
心的水环,水环与转子叶片形成了容积周期变化从而将气体吸入、压缩并排出。它的优点是低真空时抽气量大、可以直接抽吸水蒸汽等可凝性气体。它的缺点是真空度低;不能抽吸带有颗粒状的介质;转子高速旋转不易做防腐处理,因此不能抽吸具有腐蚀性的介质。
①抽除式,真空泵抽吸系统中的气体,并将气体分子排至系统之外。
②捕集式。真空泵捕集系统中的气体分子,直接吸附在泵工作壁面上而不排出系统。
(2)按真空泵结构分类
①机械式。这类真空泵类似于压缩机,属于容积型的有往复式与回转式结构,还有属于动力式的涡轮分子泵,它们都属于抽除式真空泵。
②喷射泵。有喷射泵与扩散泵两种形式,还有将二者组合在一起的增压泵,也都属于抽除式真空泵。
③吸着式。依靠物理或化学方法使气体分子吸着在泵壁表面,属于捕集式真空泵。
(3)按真空泵在系统中的工作职能分类
①主抽气泵。实现所要求压力的主要工作泵。
②预抽气泵。当主抽气泵不能在大气状态直接开始抽吸时,需要预抽泵先抽至某一压力,主抽气泵方能进入工作。
③前级泵。当主抽气泵不能将所抽气体直接排入大气时,需串接前级泵排送。
④维持泵。当主抽气泵完成所要求的压力停止工作后,由于系统泄漏或表面蒸发等原因,压力可能升高,因此用维持泵继续抽吸。