真空泵抽取真空及工作原理
一、真空泵抽取真空(机械法):
1、变容真空泵,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。这种泵分往复式、旋转式两种。
2、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。分子真空泵水蒸汽喷射泵、扩散泵属于这一类。
二、工作原理:
气体捕集式真空泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵内表面上的真空泵,有以下几种形式:
1、吸附泵:依靠具有大表面积的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵。
2、吸气剂泵:它是一种利用吸气剂以化学方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。
扩展资料
1、液环泵:
虽然液环泵属于粗真空泵,但在中国的石油、化工、电力、轻纺、造纸、医药等领域仍然有着很大的市场。
液环泵工作原理在国外,液环泵的销售额占全部真空泵市场的14%,仅次于干泵,由于液环泵大部分是铸件,加工要求也不高,属劳动密集型产品。
2、滑阀泵:
由于滑阀泵比较耐用、可靠,国内外各种真空炉、镀膜机以及干燥、浸渍等设备都是用滑阀泵作为前级泵,滑阀泵工作原理但是滑阀泵铸件重,加工工作量较大,所以国外各真空厂都在中国寻找合作伙伴。
3、直联旋片泵:
随着真空技术在各个应用领域的不断扩大,直联旋片泵的需求量越来越大。国产中小型直联旋片泵在技术上已经过关,价格又远比国外的泵便宜,所以国产泵仍然有竞争优势。
关键是要解决轴封漏油以及旋片材料和真空泵油的性能质量问题,确保直联泵在高速、高温下性能稳定和运行可靠,同时还要进一步提高国产直联旋片泵抽除水蒸气的能力。
工作原理用机械、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。通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。
先由转动真空泵把系统抽到10-2帕扩散泵油被加热沸腾,以高速从喷出的油蒸汽流不断将系统内气体分子带到泵的侧臂弯管球泡处集结,待气体密度达到机械真空泵的工作范围而被抽出,从而逐渐获得高真空。
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即气体捕集泵和气体传输泵。其广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。
扩展资料:
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。真空泵在其工作压强下,应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。
真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:某真空干燥工艺要求10mmHg的工作真空度,选用的真空泵的极限真空度至少要2mmHg,最好能达到1mmHg。通常选择泵的极限真空度要高于真空设备工作真空度半个到一个数量级。
参考资料来源:百度百科-真空泵
此外,还可采用无油涡旋真空泵来降低噪音。其压缩进程比较缓慢,有2个或者3个压缩过程同时进行,压缩腔相对曲轴对称,这样泵的运转过程平稳、驱动力矩和气体冲击波动小,使泵的噪音和振动降低。
泵的抽气速率和真空度越高,振动和噪音也越大。接触面积大,平衡不够好,力矩影响,工作环境不够洁净,都会造成振动和噪音比较大。如果是靠活塞往复运动或旋转将气体吸入、压缩并排出的真空泵,如往复真空泵、旋片真空泵、滑阀真空泵、罗茨真空泵,产生噪音的原因很大程度来自活塞的磨损。应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行真空泵。在此区域内运行,不仅效率极低,而且工作很不稳定,易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言,在此区域之内运行,往往还会发生汽蚀现象,产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏,以致泵无法工作。根据以上原则,当泵所需的真空度或气体压力不高时,可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高,单级泵往往不能满足,或者,要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量,即要求性能曲线在较高真空度时较平坦,可选用两级泵。如果真空度要求在-710mmHg以上,可选用水环-大气泵或水环-罗茨真空机组作为抽真空装置。
此外,还可采用无油涡旋真空泵来降低噪音。其压缩进程比较缓慢,有2个或者3个压缩过程同时进行,压缩腔相对曲轴对称,这样泵的运转过程平稳、驱动力矩和气体冲击波动小,使泵的噪音和振动降低。
真空泵的发声原理
真空泵是利用转子和可在转子槽内滑动的旋片的旋转运动以获得真空的一种变容机械真空泵。当采用工作液来进行润滑并填充泵腔死隙,分隔排气阀和大气时,即为通常所称的油封旋片真空泵。无工作液时,即为干式旋片真空泵,将另页介绍。
在油封旋片真空泵中,国内习惯上称皮带传动的为旋片真空泵,而把泵与电机直接连接或用联轴器连接的称为直联旋片真空泵。在每种泵中,又有单级和双级之分。在单级泵中,由于选用的结构形式和参数不同,泵的极限压力和用途也不同。
它们的共同特点是结构较简单,使用方便,能从大气压力下起动,可直接排人大气,偏心质量较小,维护简便,双级泵的极限压力为6×10-2~l×10-2Pa,一种单级泵可达4Pa左右,另一种单级泵为50~200Pa左右。
自1909年盖德(W.Gaede)发明旋片泵并取得德国专利,1936年又发明气镇泵,1941年取得专利以来,旋片真空泵得到广泛应用和不断完善。60年代末,国际上出现了提高转速,直联的小型化趋势,70年代初出现了直联系列产品,到80年代初,又推出了改进的系列产品,有多种可供用户选配的附件,可以保护泵,或保护环境,泵本身结构也有改进而使可靠性提高。
在泵的结构方面,为了能在停泵时防止返油,有的设有能自动切断油路的止回阀,有的设有进气通道截止阀,有的为了能在泵开气镇运转突然停电时自动切断气路来保持泵口处于真空状态而设有油泵和控制结构。在附件方面,有消雾器、气味过滤器、阻挡碎玻璃等杂物用的人口过滤器、灰尘过滤器、蒸汽凝结阱、化学阱,有控制泵温以提高水蒸气抽除率和保护泵的温控水量调节阀。到了80年代末,90年代初,又推出了油过滤器、能监视油温、油压、油质等的电子显示器,甚至可以与计算机联结,进行自动控制,采用强制润滑和风冷,使泵的连续工作入口压力达10kPa,甚至更高,同一台泵的适用范围因而更大。
双级旋片真空泵,可以广泛用于冰箱、空调机、灯泡、日光灯、瓶胆生产和电子、冶金、医药、化工、滤油机、印刷机械、包装机等工业,可作为扩散泵、罗茨泵、分子泵等的前级泵,供电子仪器、医疗仪器等配套和实验研究应用。由于直联泵没有皮带摩擦的粉尘的污染,体积小、重量轻、材料节约、功能日趋完善,更被广泛推广应用。
噪声成因和降低措施
旋片泵的噪声,通常指泵在温度稳定时,在极限真空下测得的噪声级。它包括泵本身的噪声和电机噪声对用户来说,还关心泵温未稳定时的起动阶段的噪声和不同入口压强下运转的噪声,还有开气镇工作时的噪声。因此。要考虑多种影响因素。
就发声的部位来分,泵的噪声有下列几个可能方面:
(1)旋片对缸体的撞击,泵残余容积和排气死隙中的压力油的发声;
(2)排气阀片对阀座和支持件的撞击;
(3)箱体内的回声和气泡破裂声;
(4)轴承噪声;
(5)大量气、油冲击挡油板等引起的噪声;
(6)其他。如传动引起的噪声,风冷泵的风扇噪声等。
(7)电机噪声,这是至关重要的因素。
分述如下:
1)旋片对缸壁的撞击。如果设计、制造或用料不当,引起旋片滑动不畅,或者由于存在排气死隙,不可压缩的油引起旋片头部不能始终紧贴缸壁运转,就会引起旋片对缸壁的撞击发声。因此,宜采用园弧面分隔进排气口的结构。用排气导流槽消除死隙。在采用线分隔结构时,应尽量缩短排气终点到切点的距离,对于70L/s以下的旋片泵,考虑旋片的实际厚度,建议取7~lOmm,大泵取大值。过近时,由于转子旋片槽的存在和旋片头部只有一条狭带接触,旋片转到切点位置时密封效果一旦不好,就会影响泵的抽速甚至极限压力。可见这种结构不能完全消除排气死隙,限制了降噪水平。
需要指出的是,旋片与槽的间隙过大会降低性能。因此,要保证合理的公差配合和形位公差值,注意旋片的热膨胀,避免旋片与槽拉毛,注意油的冷油粘度,设计足够的旋片弹簧力,在采用园弧面分隔时,转子中心的附加偏心值不宜过大。不然,旋片经过两个园弧,会在交点处产生脱离缸壁趋势,反而引起撞击噪声。一般小泵为0.20~0.25mm即可,大泵可适当加大。
排气死隙中的压力油和残余容积中的压力油的发声。泵到极限压力时,两处压力油会在与真空腔室接通时高速射向真空腔室,与转子、缸壁撞击发声。两处容积的大小、位置与噪声有关。
2)阀片对阀座和支持件的撞击噪声
吸入的气体量大,泵的循环油量多,阀片噪声就越大,阀跳高,阀的面积大,阀片噪声也大,阀片材料也有一定影响。橡胶阀片的噪声应比钢片或层压板为好。为此,要节制进油量,阀片关闭要及时,要严密。注意阀的选材与结构。
3)箱体内的回声和气泡破裂声气量增大时,此项噪声将增大。因此,开气镇时或通大气时此项噪声会明显增大。如果气镇量可调,则可合理调节气镇量。
4)大量气体和油排出时冲击挡油板等零部件时发出的噪声。如果零件刚性不足,或未紧固,产生振动与碰撞,会使此项噪声增大。因此挡油板不仅应有足够刚度并紧固,而且,在需与其他零件(如油箱)接触时,利用夹橡胶的方法可避免振动引起的碰撞噪声,并改善挡油效果。
1、工作原理是气体由管路经阀门进入真空泵或压缩机,然后经导气弯管排入气水分离器中,经气水分离器排气管排出。
2、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,与真空泵组成机组真空度可达1~600Pa。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。
水环真空泵包含的种类有很多,结构的话你可以到我公司网站上看,在这跟你说下具体用途:
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2BE型水环式真空泵及压缩机,是我公司在多年科研成果和生产经验的基础上,结合国际同类产品先进技术,研制开发的高效节能产品通常用于抽吸不含固体颗粒,不溶于水,无腐蚀性的气体,以便在密闭容器中形成真空和压力。通过改变结果材料,亦可用于抽吸腐蚀气体或以腐蚀性液体做工作液。2BE型水环式真空泵广泛用于造纸、化工、石化、轻工、制药、食品、冶金、建材、石器、洗煤、选矿、化肥等行业。
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SK水环式真空泵及压缩机被广泛应用于机械、石油化工、制药、食品、制糖工业及电子领域。由于在工作过程中,气体的压缩过程是等温的,所以在压缩和抽吸易爆炸气体时,不易发生危险,所以其应用更加广泛。 工作真空范围为-0.03---0.08MPa。
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SK型直联式水环真空泵广泛用于电子器件制造、真空干燥、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮、真空浸渍、进滤、浸渍、涂腊、焊接、冶炼、化工、轻工、石油、医疗、制药、印染、半导体、食品、原子能、纺织等科研机关、大专院校、工矿企业。SK型直联水环式真空泵不可用来抽含氧过高的、有毒的、易爆的或与泵油发生化学作用的气体,也不可当作压缩机或传输泵使用。
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2SK型水环式真空泵被广泛应用于食品、纺织、化工、医药和冶金工业及电子领域的真空蒸发、真空浓缩、真空回潮、真空浸渍、真空干燥及真空冶炼等。
2SK系列使用于吸入压力低于-0.08MPa的工况条件,2SK-P1系列使用于吸入压力低于-0.096MPa的工况条件。
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SZ水环式真空泵及压缩机是用来抽吸或压缩空气和其它无腐蚀性,不溶于水,不含有固体颗粒的气体,以便在密封系统中形成一定的真空度,常用于真空蒸发、真空浓缩、真空干燥、真空抽滤,真空送料等工艺过程。但吸入气体允许混有少量液体它被广泛运用于机械、石油化工、制药、食品、制糖工业及电子领域。 由于在工作过程中,气体的压缩是等温的,所以在压缩和抽吸易燃、易爆气体时,不易发生危险,所以SZ型水环式真空泵应用更加广泛。
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SZB型水环式真空泵是悬臂式水环真空泵,可供抽吸空气或其它无腐蚀性、不溶于水、不含固体颗粒的气体。最低吸入压力为-0.086Mpa。被广泛用于机械、石油、化工、制药、食品等工业及其它领域。特别适合于做大型水泵引水用。
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不过,现在SZ和SZB的水环泵现在基本都被淘汰了,基本都用2BV系列水环式真空泵了。
上海飞鲁真空泵厂技术部提供
水环泵最初用作自吸水泵。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。
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。
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。从断面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,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。 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。 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2000~4000Pa。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,仍然得到了广泛的应用。 一、真空泵度不够
可能原因:电机供电不足导致转速不够;供水量不足;叶轮与分配板之间的间隙过大;机械密封破损导致漏水漏气;叶轮磨损过多;循环水排不出。
排除方法:检查供电电压是否在电机额定的电压范围内;加大供水量(必须控制在正确的范围内,否则会导致电机超载发热);调小叶轮与分配板的间隙(一般在0.15—0.20mm);更换机械密封;更换叶轮;检查出水口的管路。
二、启动不了或者启动了噪音大
可能原因:电机供电电压不足;电机缺相运行;泵长时间没用导致锈蚀;泵内吸入杂物;叶轮拖分配板。
排除方法:检查供电电压是否过低;检查电机接线是否都牢靠;如果泵长时间没用导致锈蚀的可以加点除锈剂或者打开泵盖人为去除锈迹;打开泵盖去除杂物;调节叶轮与分配板的距离。
三、电机过热
可能原因:供水量过大导致电机超载;电机缺相;排气孔堵塞;叶轮拖动其他部件。
排除方法:减少供水量至正常范围(参照泵的使用说明书之供液量);检查接线是否牢固;检查排气口;打开泵盖调节叶轮与其他部件的间隙。
四,流量不足
可能原因:管路漏气漏液;阻力损失增加;
排除方法:检查连接处机械密封;检查管路及止回阀等有无故障。 (1)在正常的工作中要注意检查轴承的工作和润滑情况,其温度(轴承和外圆处)比环境温度一般高出15℃~20℃为宜,最高不允许超过30℃~35℃,即轴承架外圆处实际温度不应超过55℃~60℃;正常工作的轴承每年应加油3~4次,每年至少清洗轴承一次,并将润滑油全部更换。
(2)在正常工作中还要定期压紧填料,如果填料因磨损而不能保证所需要的密封性能时,应更换新填料。如果采用机械密封,发现泄漏现象,应检查机械密封的动静环是否已损坏或是辅助密封老化,如出现上述情况,均需要更换新零件。
(3)在出现特殊声音时,可拆下两端盖上的压板,查看叶轮两端面是否与分配器研伤,还可检查排气阀板是否正常。 在拆卸前应将泵腔内的水放出,要将气水分离器和吸气管部件拆下,在拆卸过程中应将所有的垫片谨慎的取下,如有损坏应更换同样的垫片。泵应从后端(无联轴器或无皮带轮一端)开始拆卸,其顺序如下:
(1)拆后轴承压盖,用勾板手将两圆螺母松开,取下轴承座及轴承;
(2)松开填料压盖螺母,取下填料压盖;
(3)拆下连接结泵盖与泵体的六角螺栓和泵盖底脚处螺栓后,取下后端盖;
(4)取下泵体;
(5)松开另一端底脚螺栓;
(6)卸下联轴器,并取下轴上的键;
(7)卸下前轴承部件;
(8)卸下前端盖后将轴和叶轮一起取出。
拆卸完毕后,应将零件上有关配合面涂上机油,螺纹处也应涂上机油保护好。 装配前应清洗各零件,结合面上纸垫的残面部分应清理好,轴承应清洗后涂上新油,轴承座内旧油也应清除干净。
装配的顺序与拆卸相反,其关键环节是要调整好叶轮端面与前后分配器的间隙,为此要测量好泵体的长度尺寸,(包括定位孔的深度)和叶轮的长度,以决定加垫子的厚度。