旋片式真空泵工作原理?
旋片式真空泵原理如下:
状态 1: 吸气
气室 A 与预抽空容器相连,旋片转动使其增大以吸入更多气体。
状态 2:压缩
此时气室A与容器和排气口都不相连,空间的变小将使所含气体受到压缩。
状态3: 过压
气室A与排气口相连,排气口配有压差控制的阀门。由于气体数量恒定,因此体积减小导致压强增大 (P*V = 常数)
状态4: 排空
气室 A 越变越小,当压力逐渐增大到顶开阀门时气体将冲入排气管道。排气后压差使阀门自动关闭,等待下一气室B的到来。
旋片式真空泵的分类有很多,国产的旋片式真空泵包括2X型旋片式真空泵、X型旋片式真空泵、2XZ型旋片式真空泵、XD型旋片式真空泵、WX型无油真空泵,将其特点和用途介绍如下:
2X型旋片式
一、2X型旋片式真空泵的概述:
2X型旋片式真空泵为双级结构,它的工作性能由高压级与低压级二部分组成,它的吸入口与真空容器或真空设备连接,在运转时容器内的气体将大量吸入与排出。当设备获得真空时,高压级排气阀片将封闭,高压级吸入的气体将转送到第二级,并经第二级吸入与排出,这样真空设备可获得一定的真空。该泵的技术参数6×10-2pa。根据用户使用情况,可配备真空增压泵,将2X型旋片式真空泵为前级泵,由于增压泵的抽气力加强,前级泵连续抽除,能使你的设备获得更高的真空。
二、2X型旋片式真空泵的用途及适用范围:
由于现代科学技术的高度发展,2X型旋片式真空泵的应用遍及各个科学领域和各种企业事业单位,其主要表现在:
1、可供冶金、化工、轻工、石油、医疗、制药、印染、电器、电真空、半导体、食品、原子能、纺织等科研机关、大专院校、工矿企业作科研和生产与教学之用。
2、由于2X型旋片式真空泵是用黑色金属制造,而且比较精密,整个泵的工作都是与油联系在一起的,所以它不适用于抽除含氧过高的、有毒的、有爆炸性的浸蚀黑色金属的和对真空油起化学作用的各种气体,也不可做为压缩机和输送泵使使用。如有气镇装置的泵,可抽除一定量的可凝汽体。
3、2X型旋片式真空泵可以用来直接获得真空度在10-3托以下的真空作业,以及配合其它真空设备获得真空度10-3托以上的真空作用之用。
4、2X型旋片式真空泵一般在不底于5℃的室温及不高于90%的相对温度的环境内使用。
可根据用户使用情况,配备真空增压泵,将该泵做为前级泵,由于增压泵的抽气力加强,前级泵连续抽除,设备能获得更高的真空。
X型旋片式
一、X型旋片式真空泵的介绍及用途:
X型旋片式真空泵系单级旋片式真空泵,国内首创的能抽除大量水蒸气的新产品,由于泵本身带有油再生装置和可靠的气镇装置,延长了泵油的使用寿命。X型旋片式真空泵用来对密封容器抽除气体所获得真空的基本设备,适用于电子器件制造,真空干燥、过滤、浸渍、涂膜、焊接、冶炼及实验室装备等(工艺品专用泵)。它可单独使用,也可作为增压泵、扩散泵的前级泵使用,但不适用于自一容器抽至另一容器作输送泵用。当抽除含氧过高的、有爆炸性的、对黑色金属有腐蚀性的、对真空油起化学反应的有水的、有灰埃的等等气体时,应加附设装置。主要型号有:X-100型单级旋片式真空泵、X-150型单级旋片式真空泵。
二、X型旋片式真空泵的特点:
1、相对于XD系列单级真空泵具有极限真空高,对于滑阀真空泵可通过调整消声针阀来控制噪声,由于其转子偏心质量小,且对转子作了平衡,故振动小。
2、X系列旋片式真空泵抽气效率高。
3、X系列旋片式真空泵气镇性能好。
X系列旋片式真空泵有经过特殊设计的气镇装置可向排气腔充入干燥气体,从而大大降低排出气体中蒸汽的分压力。当其低于泵温下的饱和蒸汽压时即可随充入空气排出泵外,而避免凝结在泵中。
4、X系列旋片式真空泵配有温控水量调节阀。
泵工作时通过泵自身所配上述调节水压,可将泵温调至75oC±5oC,从而提高排出泵外,但应使泵温不超过80oC(油箱测温点)。
5、X系列旋片式真空泵有油水分离器。
它能够使泵油中的杂质和凝结物积存到油水分离器的底部,通过安装在底部的放水阀排出泵外。
2XZ型旋片式
一、2XZ型旋片式真空泵概述:
2XZ型旋片式真空泵为双级直联结构,它的工作性能由高压级与低压级二部份组成,它的吸入口与真空设备连接,在运转时将容器内的气体大量吸入与排出,当设备获得真空时,高压级排气阀封闭,高压级入口的气体将转送到第二级,并经第二级吸入与排出真空设备可获得了一定的真空,2XZ型旋片式真空泵的技术参数为6×10-2Pa,泵与电机连轴,高转速,外型小,结构紧凑,流动性工作方便,可用于电真空器件制造、保温瓶制造、真空焊接、印刷、吸塑、制冷设备修理以及仪器仪表配套等。因为它具有体积小、质量轻、操声低等优点,所以更适宜于实验室里使用。
二、2XZ型旋片式真空泵的特点:
2XZ型旋片式真空泵具有体积小,重量轻、噪声低、起动方便等优点。此外,还有防止返油的措施(2XZ-8)和无防止油封漏油污染场地的措施。
1、2XZ型旋片式真空泵是获得真空的基本设备,它可单独作用,亦可作为各类高真空系统的前级泵和预抽泵。
2、2XZ型旋片式真空泵进气口连续敞通大气运转,不得超过三分钟。
3、泵不适用于抽除对金属有腐蚀性的,对泵油起化学反应的、含有颗粒尘埃的气体,以体含氧过高的,有爆炸性的气体。
4、泵有得作压缩泵或输送泵用。
5、2XZ型旋片式真空泵的工作环境:温度5℃-40℃范围内,相对温度不大于90%,进气口压强小于1333Pa的条件下允许长期连续运转。
6、装接电源时,按电机标牌的规定接线,应注意电机旋转方向与支座上的箭头方向一致。
7、连续被抽容器的管道,其直径应不小于泵的进气口直径,且管道应短和弯头少,同时注意管道的泄漏。
8、每次起动前着重查看油位,以停泵时注油至油标玻璃直径的4/5高度为宜。
9、具泵油采用清洁的SY1634-701号真空泵油。
10、2XZ型旋片式真空泵可在通大气或任何真空度下一次起动。XZ-1单级型泵如果起动困难,可拨掉进气管塞帽起动,随后投入运转。
WX型无油型
一、WX型无油真空泵概述:
WX型真空泵系无油真空泵,是一种获得真空设备之一。WX型无油真空泵的极限真空为6×10-2Mpa。它具有结构简单、操作容易、维护方便、不会污染环境等优点。是一种使用范围非常广泛的机械真空泵。与一般油润滑的真空泵相比,无油真空泵的使用范围更广泛,应用于各种物品的吸收和输送,自动机械的物料供给设备。
二、WX型无油真空泵系列旋片式真空泵的用途:
无油真空泵可具体应用于下列各项工作中:
1、自动包装线上的真空吸拉列开装、装料。
2、印刷机械上的纸张真空吸送。
3、各种液体注入瓶内的高效率真空灌装。
4、各种塑料制品的真空吸塑成形。
5、物体表面在真空状态下的气密性试验。
6、纸箱及瓶类物品的标签真空吸送粘帖。
7、真空吸引固定下的照相制版。
8、真空状态下的利用压力差引导气体分析。
9、各种医药机械自动线上的配套使用。
10、加工上的非磁性零件夹用的真空吸盘夹具。
11、各种容器在真空状态下的检漏试验。
12、食品加工机械上的应用。
13、中西药厂真空蒸馏干燥。
14、医院手术室的真空吸引。
15、院校、研究所、厂矿实验室气体分析,理化实验。
16、各种医疗仪器的配套使用等。
XD型旋片式
一、XD型旋片式真空泵概述:
XD型旋片式真空泵为单级旋片式联轴式结构。它的工作性能是高转速,低噪声,抽速快,效率高。XD型旋片式真空泵只需空气冷却,有防返油结构,防止泵油返入被抽系统,泵内装有排气过滤器,有效消除油雾,运转平衡,振动小,可以在任意压强下工作。XD型旋片式真空泵泵的技术参数2×10-2Pa,已普遍适用食品真空包装,医药、印刷机械纸张输送,玻璃工业输送,真空夹具,干燥等单位的使用。
二、XD型旋片式真空泵的特点:
1、XD型旋片式真空泵可以在任意入口压强下工作,最大的特点。
2、在XD型旋片式真空泵的内部装有油雾消除器,能有效地消除泵排出的气体中的油雾,避免油雾对周围环境的污染。
3、在XD型旋片式真空泵的吸气口装有逆止阀,当泵停止时逆止阀与泵内专门设置的孔的联合作用下,可以立即使泵与被抽系统隔离,防止泵油返入被抽系统,同时保持了被抽容器的真宽度,因而使用本型真空泵洋就可以不需要再配置带有放气的真空截止阀,从而可以减少用户的使用费用。
4、XD型旋片式真空泵配有油气分离器,它与油雾消除器一起组成了有效的消音系统,能消除排气噪音,避免噪音污染。
5、XD型旋片式真空泵和电动机直接联接安装,采用空气冷却,不需水冷却管道,因此本型是一种结构紧凑,安装简便的设备。
6、结构设计合理,振动小,不用地脚螺栓即可工作。
旋片式真空泵适用范围:
气体类型:常温无其它混合物的清洁干燥空气,不许有含其它粉尘及水分的空气。
工作要求:进口压强在大于6500Pa时连续工作时间,不得超过3分钟以免喷油引起泵损。
工作要求:进口压强在小于1330pa的条件下,允许长时期连续工作。
环境温度:真空泵一般在不低于5℃的室温及不高于90%的相对湿度的环境内使用。
旋片式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。
1、间隙对极限压力的影响。泵的极限压力决定于低真空级极限压力, 低真空级极限压力低, 则高真空级极限压力也低。因此低真空级的间隙非常重要, 一般认为既然是低真空级要求不高, 间隙可以放大一些, 但实际却截然相反,低真空级非常关键, 它这里的气体分子自由程(相对高真空级而言) 小, 气体阻力小, 容易泄漏, 因而间隙应该小而高真空级处气体分子自由程大,气体阻力大,故间隙可以取得比低真空级大。
此外切点间隙对泵的极限压力影响极大。因为切点二边一是压缩腔, 一是吸气腔, 压差较大, 尤其是在接近排气时, 压差最大。这时压缩气体最容易通过切点间隙向吸气腔返流, 所以切点间隙必须严格控制, 一般15L/s以下的泵应控制在0.01~0.02mm , 大的泵也不能超过0.03mm。
2、泵的极限压力与泵油的工作温度有关。油温越高,油的饱和蒸气压越高,泵的极限压力也越高。
3、泵循环油量也影响泵的极限压力。随着油量的增多,密封效果越好,泵的极限压力与油量的关系发生变化,最终达到油的饱和蒸气压Po。而实际上泵油中含有大量的空气和水分,泵油进入泵腔后,吸收在泵油中的空气和水分又释放出来,泵极限压力与油量的关系向上发展。一般泵油应保持在指定油位上,使泵的循环油量保持一定。对于双级泵,泵油要经过低真空级脱气后才能进入高真空级,这样可以减少泵油在高真空级中的放气量,以降低泵的极限压力。
1、单级旋片式真空泵的结构上存在有害空间,该空间中的气体是无法排除的。当旋片转过排气口后,这一部分气体又被压缩,经过转子与泵腔间的缝隙又回到吸气空间,所以每次总有些气体排不尽。
2、由于在单级旋片式真空泵工作时,泵腔的吸气空间与排气空间存在着一定的压力差。当排气空间的气体被压缩得很小时,它的压力很高,会通过各种可能的途径突破到吸气空间去,使泵真空度下降。
3、泵油在泵体内循环流动过程中会溶解进大量气体和蒸气。在吸气侧,因为压力较低,溶解的气体又会跑出来,使泵的真空度不易提高。
旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。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。旋片泵为双级结构,是由高压级与低压级二部分组成,它的吸入口与真空容器或真空设备连接,在运转时容器内的气体将大量吸入与排出。当设备获得真空时,高压级排气阀片将封闭,高压级吸入的气体将转送到第二级,并经第二级吸入与排出,这样真空设备可获得一定的真空。根据用户使用情况,可配备真空增压泵,将该泵做为前级泵,由于增压泵的抽气力加强,前级泵连续抽除,能使设备获得更高的真空。
【高真空】在一个给定的空间,当内部气体分子被抽得很稀薄,压强低于一个大气压以下时的状态叫真空。气体的稀薄的程度叫真空度。当真空度低于1.333×10^-1~
1.333×10^-6Pa时称为高真空。
开泵前,吸入管和泵内必须充满液体。开泵后,叶轮高速旋转,其中的液体随着叶片一起旋转,在离心力的作用下,飞离叶轮向外射出,射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢,压力逐渐增加,然后从泵出口,排出管流出。此时,在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区,液池中的液体在池面大气压的作用下,经吸入管流入泵内,液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。
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。
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