真空泵的分类
真空泵是指利用机械、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。 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。
气体传输泵
气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出,借以达到抽气目的的真空泵,这种泵基本上有两种类型:
变容真空泵
利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵,气体在排出前被压缩。这种泵分为往复式及旋片式两种:
(1)往复式真空泵:是利用泵腔内活塞做往复式运动,将气体吸入、压缩并排出。因此,又称为活塞式真空泵。
(2) 旋片式真空泵:是利用泵腔内活塞做旋转运动,将气体吸入、压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种形式:
① 油封式真空泵:它是利用油类密封各运动部件之间的间隙,减少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,故又称气镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种形式。
a旋片式真空泵:转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近,在转子槽内装有两个(或两个以上)旋片,当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触,此旋片随转子一起旋转,可将泵腔分成几个可变容积。
b.滑阀式真空泵:在偏心转子外部装有一个滑阀,转子旋转带动滑阀沿泵壳内壁滑动和滚动,滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中滑动,而泵腔分成两个可变容积。
c.定片式真空泵:在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子,泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片,当转子旋转时,滑片能上下滑动将泵腔分成两个可变容积。
d.余摆线式真空泵:在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子,它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。
e.多室旋片式真空泵:在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵。
②干式螺杆真空泵:它是一种不用油类(或液体)密封的变容真空泵。
③液环式真空泵:带有多叶片的转子偏心装在泵壳内,当它旋转时,把液体(通常为水或油)抛向泵壳内形成泵壳同心的环液,环液同转子叶片形成了容积周期性变化的几个小容积,故亦称旋转变容真空泵。
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。它属于旋转变容真空泵。机械增压泵即为这种形式的真空泵。
动量传输泵:这种泵是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。具体可分为下述几种类型。
(1) 分子真空泵:它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分子,使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式:
① 牵引分子泵:气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得力量,被送到出口,因此,是一种动量传输泵。
②涡轮分子泵:泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子,它在定子圆盘(或定片)间旋转。转子圆周的线速度很高。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起来的一种复合式分子真空泵。
(2) 喷射真空泵:它是利用文丘里(VENTURI)效应的压力降生产的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵,适于在粘滞留和过渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种:
① 液体喷射真空泵:以液体(通常为水)为工作介质的喷射真空泵。
② 气体喷射真空泵:以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。
③ 蒸汽喷射真空泵:以蒸汽(水、油或汞蒸汽)作为工作介质的饿喷射真空泵
(3) 扩散泵:以低压高速蒸汽流(油或汞等蒸汽)作为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸汽射流中,被送到出口。在射流中气体分子密度始终是很低的,这种泵适于在分子流状态下工作。可分为:
① 自净化扩散泵:泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵
② 分馏式扩散泵:这种泵具有分馏装置,使蒸汽压强较低的工作液蒸汽进入高真空工作的喷嘴,而蒸汽压强较高的工作液蒸汽进入低真空工作的喷嘴,它是一种多级油扩散泵。
(4) 扩散喷射泵:它是一种有扩散泵特性的单级或多级喷嘴与具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油增压泵即属于这种形式。
(5) 离子传输泵:它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下,输送到出口的一种动量传输泵。
气体捕集泵
这种泵是一种是气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上,从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵,有以下几种型式。
吸附泵:它主要依靠具有大表面的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵
吸气剂泵:它是一种利用吸气剂以化学结合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。升华泵即属于这种形式。
吸气剂离子泵:它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上,以达到抽气的目的。它有如下几种型式。
(1)蒸发离子泵:泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华(或蒸发)而覆在泵内壁的吸气材料上,以实现抽气的一种真空泵。
(2)溅射离子泵:泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅射散出来的吸气材料上,以实现抽气目的的一种真空泵。
低温泵:利用低温表面捕集气体的真空泵
按其真空度可以分为:粗真空、高真空、超高真空三大类。
粗真空系
主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单,使用方便、工作可靠、维护方便的特点。
主要用于粗真空。抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其它无腐蚀,不溶于水,含有少量固体颗粒的气体,以便在密闭容器中形成真空。所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业中。
是获得粗真空的主要真空设备之一。广泛应用于化工、食品、建材等部门,特别是在真空结晶、干燥、过滤、蒸发等工艺过程中更为适宜。
无油(耐腐蚀)立式往复真空泵是卧式真空泵的更新换代产品,是获得粗真空的主要设备。由于采用全密封装置,实现了曲轴箱和汽缸的完全隔离;加上活塞环使用了自润滑材料,便实现了先进的无油润滑。由于无污水排放,所以该型真空泵特别适用于化工、医药和食品等行业的真空蒸馏、真空蒸发、真空干燥、真空浓缩、真空浸渍等工艺过程中。
高真空系
滑阀式真空泵
(Rotary Piston Vacuum Pump)
广泛应用于真空拉晶、真空镀膜、真空冶金、真空热处理、真空浸渍、真空干燥、真空蒸馏、真空练泥、航空航天模拟试验等新材料、新技术、新工艺的生产与研制中。
滑阀真空泵可单独使用,也可作为罗茨真空泵、油增压泵、油扩散泵的前级泵的使用。当抽吸对黑色金属有腐蚀、对真空油起化学反应、含大量蒸汽、大量粉尘的气体时,需附加装置。优点:相比旋片式真空泵耐用性要高好几倍且抽气速率大,价格相对高一点。
用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用,也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理,真空干燥等工艺过程中。
真空泵
旋片式真空泵
( Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )
具有结构紧凑,体积小,重量轻,噪音低,振动小等优点。所以,它适用于作扩散泵的前级泵,而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如:质谱仪器,冰箱流水线,真空冷冻干燥机等。
罗茨真空泵
( Roots Vacuum Pump )
是一种旋转式变容真空泵,须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内,有较大的抽速,对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感。广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。主要用于真空机组的主泵,需要用前级泵辅助。如:水环式真空泵,滑阀真空泵,立式无油真空泵,分子真空泵等。国内最大罗茨真空泵保持纪录为20000L/S。
立式往复真空泵是原W型卧式往复真空泵的更新换代产品。与卧式往复真空泵相比,该泵具有如下优点:
1、汽缸、活塞环、曲轴、活塞杆、十字头等的平均磨损率降低百倍以上,气阀寿命提高50倍左右。 2、功率消耗降低近1/3左右,占地面积减少2/3作用,用水量减少1/2左右。 3、因消除了横波劣性振动,故降低了噪声。 4、立式往复真空泵可按半无油形式供货,大大提高了真空清洁度,是食品、只要等行业的理想设备。
不明之处,可以咨询东山真空。
无油气泵是指气泵的活塞和气缸之间无润滑油,活塞环是特殊材料,一般用来泵送清洁的特殊气体 ,比如液化气,天燃气等。
无油气泵工作原理:
1、通过容积变化,在体积大的时候吸入空气,在体积变小时(压力变大)排出空气,容积变化是靠着活动的机械部件来实现的,要求有很小的间隙并且有很高的精度,比如爪泵。
2、依靠非常高的机械动转速度,将空气分子定向撞击而携带走,如分子泵。三是低温泵,在接近绝对零度的冷面上,几乎所有的空气分子都被冷冻捕集在表面。
无油气泵最大的优点是不返油,对被抽空间没有油蒸汽污染,不喷油,没有油蒸汽从泵口排出,不污染环境。
属于环保类产品,因此发展前景很好,被称为二十一世纪“绿色真空泵”。无油真空泵又称干式泵,主要包括旋片式、活塞式、螺杆式、涡旋式、涡轮式、爪型泵等等。
扩展资料:
无油真空泵日常使用和维护时,需要注意以下事项:
1、应具有充分良好的通风条件及低于40℃的环境温度。
2、无灰尘及脏物的清洁场所。
3、无水、油等液体会降落到泵上。
4、不直接暴露在阳光里。
5、有足够的周围空间能便于泵的检查,维护和装拆。
6、泵必须安装在平坦的平面上。
7、最好将泵放在类似混凝土坚硬的地基上安装,如果没有条件,也可将泵牢固地安装在钢制或木制的机架上。
它的工作原理和一般容积泵相同,由定子、转子、旋片、缸体、电机等主要零件组成。带有旋片的转子,偏心地安装在定缸内,当转子高速旋转时,转子槽内四个径向滑动旋片将泵腔分隔成四个工作室,由于离心力作用,旋片紧贴在缸壁,把定子进排出口分离开来,周而复始运转,进行变容,将吸入气体,从排气口排出,从而达到抽气目的。
1)低压化学气相沉积中的多晶硅制备工艺中;
2)半导体刻蚀工艺。在这些生产工艺中往往用到或生成腐蚀性气体和研磨微粒;
3)除半导体工艺外的某些产生微粒的工艺,不希望微粒混入泵油中,而希望微粒排出泵外,则用一定型式的干式机械真空泵可以满足要求;
4)在化学工业、医药工业、食品工业中的蒸馏、干燥、脱泡、包装等,要防止有机溶剂造成污染,适合用干式真空泵;
5)用做一般无油清洁真空系统的前级泵,以防止油污染。近年来,干式机械真空泵得到迅速的发展,国外多家大真空公司都研制出了新型的干式械真空泵。国内的许多单位也一直在进行干式机械真空泵的开发研制工作,如东北大学、沈阳真空技术研究所、上海真空泵厂等。目前,干式机械真空泵主要分为接触型及非接触型。接触型的干式泵有叶片式、凸轮式、往复活塞式、膜片式等,这类泵的速度较低,适用于小容量高压缩比(单级压缩比)。非接触型的干式泵有罗茨型、爪型、螺杆型、涡旋型等,其速度较高,适用大容量,低压缩比(指单级压缩比)。不同类型的干式泵具有各自的特点。使用时可根据不同的用途加以选择。
1、腐蚀:真空泵腐蚀形态可分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类,前者较均匀的发生在真空泵全部表面,后者只是发生在局部,如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。
维修保养技巧:采用高分子复合材料对真空泵实施表面有机涂层防腐,具有非常良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能,与传统的压力容器焊接修补相比,具有施工简便、成本低、安全性能和修复效果好的特点。
2、壳体裂纹破裂:真空泵因铸造、加工缺陷,内应力及超负荷运行等多种原因经常导致部件出现裂纹或断裂的现象。
维修保养技巧:常规修复方法是采用焊接,但有的零件材质是铸铁、铝合金、钛合金,难以做焊接处理。还有一些易发生爆炸的危险场合,更不易采用焊接修复方法。美嘉华技术是一种“冷焊”技术,可以避免热应力变形,同时材料具有良好的附着力和抗压、抗腐蚀等性能,可最大限度地满足各种设备部件的使用要求,从而在最低成本的投入下有效保证生产,安全、方便、可靠。
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3、抽不到真空泵的极限真空度:首先检查真空系统的气密性,看是否有轻微漏气。其次应打开气镇,让泵运行30分钟左右,来抽干非泵油污染引起的可压缩蒸汽,排除可压缩蒸汽对极限真空度的影响。
解决方法:更换旋片和弹簧,并清洗转子和泵腔;检查排气阀门,观看其动作是否失灵,导致排气不畅,必要时应更换排气阀门。
4、真空泵不能启动:主要表现为真空泵加电后不能启动运转。这时应首先检查真空泵的电路部分,如保险管是否烧毁、电路部分有没有元气件烧坏。在排除电路部分的故障后,应考虑以下两个因素:
(1)电机烧坏。主要为电机定子线圈烧毁,引起原因较多,如瞬间电流过大,电机轴承使用久了被磨损,致使轴承摩擦阻力变大,电机功率加大,引起温度上升,烧毁电机。这时应先检查电机轴承,再检查电机线圈。轴承损坏就更换轴承;电机线圈烧毁则应维修电机,重新绕制定子线圈。轴承和线圈损坏严重时,就需更换电机了。
(2)旋片卡阻。主要表现为旋片与泵腔内表面的摩擦阻力过大,致使电机无法带动旋片。原因是旋片变形,转子内的弹簧张开后不能复位,或弹簧压力和旋片自身离心力的合力过大,导致旋片与泵腔内表面的摩擦阻力过大。这时就应及时修复旋片和弹簧,若不能修复则应更换。
二、达不到需要的真空:
1.真空泵管泄露,检查管路,更换有问题的部件
2.管路上的放气阀或调气阀,调节错误,调整或更换新零件
3.排气过滤器堵塞,更换排气过滤器
4.进气、排气管路堵塞或直径太大、太小、太长,排除堵塞物或更换符合要求的 管道
泵启动无力:
1.电机缺相,检查每一相的电压
2.真空泵转向错误,改变转向
3.泵长期未使用,先封闭真空泵的进气口运转,使泵热起来.
故障现象可能原因排除方法
一,机器不运转没有接上电源
电压不足
电容器故障
线路接错
马达故障
马达温控开关跳脱
周围环境太高
管路内有背压检查电源
检查电压
检查电容器,必要时更换它
检查线路
送回检修
等马达温度降低后,再激活运转
改善通风效果
消除管路内背压或改采用可再次激活机型之空压机式真空泵浦
二,真空度或压力不足管路有漏
空气过滤器因太脏而阻塞
机器汽缸内之油封垫片破损
活塞环(cup)太脏或破损
处理非一般性气体
金属阀片破损
检查并填补漏气的地方
清理或更换滤心
更换油封垫片
清理或更换活塞环(CUP)
只能处理一般性气体
更换金属阀片
三,噪音太高轴承损坏
金属阀片毁损
消音器不适用
活塞环(CUP)毁损
机器震动严重
更换轴承
更换金属阀片
选用适当的消音器
更换活塞环(CUP)
使用适当防震脚垫以减少震动
水环式真空泵故障现象和处理
水环式真空泵启动困难
产生原因:(1)长时间停机,机内零件生锈;(2)轴封填料过硬、过干;(3)泵内零件相摩擦。
排除方法:(1)慢慢转动联轴器或拆泵清洗;(2)更换填料;(3)调换有关零件。
水环式真空泵抽速不够
真空泵产生原因:(1)泵的转数不够:(2)泵转数低于额定值;(3)叶轮与端盖间隙过大;(4)填料处漏气;(5)其他漏气;(6)供水量不足及水温过高。
真空泵排除方法:(1)检查电源电压是否正常;(2)检查电机或电压:(3)调整间隙;(4)调整填料压盖或要更换填料;(5)检查法兰及轴封(6)增加供水量或降低水温。
水环式真空泵振动过大
产生原因:(1)泵轴与电机轴不同心;(2)泵轴变形或磨损过大:(3)叶轮或其他零件松动;(4)泵内有异物:(5)回转部分不平衡;(6)地脚螺钉松动;(7)零件装配不正确。
排除方法:(1)调整同心;(2)校直或更换;(3)紧固相关零件;(4)取出异物;(5)做平衡试验:(6)紧固地脚:(7)重新改装。
水环式真空泵轴承及填料盒发热
产生原因:(1)个别零件精度不够或装配不正确;(2)润滑油过多、过少或质量不好:(3)轴承室进入异物;(4)供水量不足;(5)轴封填料过紧;(6)转子歪斜;(7)轴弯曲。
排除方法:(1)更换零件或重新装配;(2)适当加黄油,使其体积占注入空间的2/3即可;(3)排除异物;(4)增加水量;(5)适当松开填料;(6)调整;(7)校直。
真空泵水量不足或水温过高
排除方法:(1)拧紧法兰螺钉或更换密封圈;(2)更换填料或压紧填料:(3)调节间隙,中小型泵为0.15 mm;(4)修理或调换相应抽气管路;(5)增加供水流量或降低进水温度,使水温不超过40℃。
文章链接:中国环保在线 http://www.hbzhan.com/Tech_news/Detail/80894.html