真空泵主要有哪些类型,各有何特点及适用于什么场合?
这个分分挺复杂,基本的可以分为气体传输泵与气体捕集泵。其中气体传输泵分为容积式真空泵与动量传输式真空泵(和鼓风机有点像)。然后容积式中又有往复泵、旋转式真空泵(这个是个大类,下面又有油封泵,旋片滑阀都是油封泵,还有液环泵、罗茨泵、螺杆泵、爪泵、涡旋泵等)。动量传输式中有分子泵、射流泵等,它们底下又有几种,像涡轮分子泵、牵引分子泵,复合分子泵,喷射泵、扩散泵。
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。
液环真空泵是用液体作工作介质的粗抽泵其中,用水作工作介质的叫水环真空泵,其他还可用油、硫酸及醋酸等作工作介质。工业上水环真空泵应用居多。液环真空泵有单级、双级之分,以及单作用和双作用区别。单级和双级真空泵指其叶轮的级数;单/双作用指其叶轮/壳体的形式,单作用叶轮真空泵的叶轮旋转一周气体经历一次吸入/排出;双作用的真空泵其叶轮旋转一周经历两次气体的吸入与排出。
选用真空泵时,需要注意下列事项:
1、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:真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度,选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。
2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围,如:扩散泵为10-3~10-7mmHg,在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化,其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之内,而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作,但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。
3、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。
4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气,因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦,而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵)对氩有一定的抽速,两者组合起来,便会使真空装置得到较好的真空度。另外,有的真空泵不能在大气压下工作,需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。
5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时,应该选各种无油泵,如:水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格,可以选择有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、挡油阱等,也能达到清洁真空要求。
6、了解被抽气体成分,气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘,有无腐蚀性等。选择真空泵时,需要知道气体成分,针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备,如冷凝器、除尘器等。
7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染,可以选无油真空泵,或者把油蒸气排到室外。
8、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。
9、真空泵的价格、运转及维修费用。
泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。泵工作时,需要注意以下两个方面:
1、尽可能要求在高效区内,也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。
2、应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。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。
如果只作真空泵用,则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单,容易制造和维护,且在高真空情况下抗汽蚀性好。
如果仅作较大气量的压缩机使用,则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大,体积小,重量轻,径向力能得到自动平衡,轴不容易产生疲劳断裂,泵的使用寿命较长。
选择真空泵:
初步选定了泵的类型之后,对于真空泵,还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。
水环式真空泵运用于各个领域如:化工、制药、造纸、矿山、食品等,多用来提纯、干燥等。
靠偏置叶轮在泵腔内回转运动使工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵。它的工作室由旋转液环和叶轮构成,其结构和工作原理与液环压缩机相似。工作时吸气口接被抽真空容器。泵腔内如充的是水则称为水环真空泵水环真空泵结构简单,制造容易,工作可靠,使用方便,耐久性强,可抽除腐蚀性、含尘气体和气水混合物。被抽气体温度以0~40℃为宜。循环水不应含有杂质。水环真空泵的抽气速率范围为0.25~500米(/小时;极限压力:单极泵为8×10(~2×10(帕,双级泵为2×10(~1×10(帕。水环真空泵主要用于真空蒸馏、真空干燥和水泵引水等方面。 液环真空泵有单级、双级之分,以及单作用和双作用区别。单级和双级真空泵指其叶轮的级数;单/双作用指其叶轮/壳体的形式,单作用叶轮真空泵的叶轮旋转一周气体经历一次吸入/排出;双作用的真空泵其叶轮旋转一周经历两次气体的吸入与排出。
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。
工作原理:
1.电动隔膜泵水环泵在最初的时候是被当做自吸水泵来使用的,是叶轮和泵体以及吸排气盘和谁在泵体的内壁所形成的水环,吸气口,排气口,辅助排气阀所组成的。而水环泵也是靠泵腔的容积变化来有效的实现吸气,压缩和排气这些功能的,所以它也是属于变容式真空泵。
2.叶轮是被偏心的安装在泵体傍边的,每逢叶轮旋转的时分,进入水环泵泵体傍边的水就会被叶轮抛向附近,加上离心力的效果,水就形成了一个跟泵腔形状类似的平等厚度的封闭水环,水环上面的内外表也刚好跟叶轮的轮毂相切,水环的下部内外表也刚好跟叶片的顶端相接触。
3.假如叶轮的上部是零度的时分,叶轮在旋转前一百八十度的时分,小腔容积会慢慢的从小变大,这个时分在压强的继续下降当中会跟吸排气盘上面的吸气口进行彼此连通,当小腔空间里边的压强低于被抽容器里边压强的话,不断抽进小腔内的气体就能够根据气体的压强进行平衡的原理来进行,这个时候就正处于整个吸气的过程当中了。
4.当小腔的容积逐步削减的时分,压力就会不断的增大,这个时分正在处于紧缩的进程傍边,在排气压力这儿的紧缩气体提早抵达的时分,辅佐的排气阀就会进行提早的排气,当气体的压强大于排气压强的时分,被紧缩的气体就会从排气口扫除,在泵接连工作进程傍边的时分,就会不断的进行吸气,紧缩,排气这个进程,这样就会到达接连抽气的目的了。
常见问题:
电机不启动,无声音
电机不启动,有嗡嗡声
电机开动时,电流短路跳闸
消耗功率过高
泵不产生真空
真空度太低
尖锐噪声
泵泄漏
2.会混入,所以要在吸入端加过滤器.防止水或杂质进入,一般来说,水在气镇阀打开的时候,会排出一些.
3.真空泵就是把工作腔的气体,尽可能排出,而压缩机是把工作腔内的气体尽可能压缩,一个是降压,一个是升压 .
4.最后一个问题,真空度越高液体的沸点越低。 泵内液体沸腾时产生大量气泡,这是对水环真空泵来说的.液环真空泵,泵内都是润滑油,油里会混一些空气,但很少,随着温度的升高,水被气化,排出.气蚀的现象很少发生.