单级旋片真空泵的工作原理?
单级旋片式真空泵的结构较简单,使用方便,能从大气压力下起动,可直接排入大气,偏心质量较小,维护简便,双级泵的极限压力为6×10-2~1×10-2Pa,一种单级泵可达4Pa左右,另一种单级泵为50~200Pa左右。
旋片式真空泵是工业应用最广泛的一种机型,由于进口真空泵的价格高昂,并且进口真空泵维修及保养费用也贵,广东大路通引进了一系列先进的技术与设备已生产出费用低,真空泵维修费用低的国产旋片式真空泵,旋片式真空泵主要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。
旋片式真空泵:定义泵内偏心安装的转子与定子固定面相切,两个(或以上)旋片在转子槽内滑动(通常为径向)并与定子内壁相接触,将泵腔分为几个可变容积的一种旋转变容积真空泵。通常,旋片与泵腔之间的间隙用油来作为密封,所以旋片真空泵一般是油封式机械真空泵。
一、旋片式真空泵结构:
旋片式真空泵可以抽除密封容器中的干燥气体,若附有气镇装置,还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的,对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。
旋片式真空泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片式真空泵有单级和双级两种。所谓双级,就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的,以获得较高的真空度。
旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下:在入口压强为1333Pa、1、33Pa和1、33×10-1(Pa)下,其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。
旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。
旋片式真空泵原理图:
旋片泵的旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分,当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。
旋转式真空泵工作原理:
1、液环真空泵工作原理:
液环真空泵常用的有水环真空泵和纳西泵。它主要用于抽吸气体,特别在抽吸腐蚀性气体时更为常用。
在泵体中装在适量的水作为工作液。当叶轮顺时针方向旋转时,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壳相切,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)。此时叶轮轮壳与水环这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。如果以叶轮的下部零度为起点,那么叶轮在旋转前180度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,气体更被排出泵外。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。
纳西泵的作用原理和水环真空泵一样,但是由于叶轮是在椭圆型壳体中旋转,在长轴方向的液环与叶轴间形成两个月牙形空间,叶轮旋转时就反复靠近和离开液环,空间也就反复缩小和扩大。这样,就可不断地将液体压出和吸入。
2、滑阀真空泵工作原理:
另一种典形的旋转真空泵为滑阀真空泵,泵壳内装一偏心的转子。转子上有若干槽,槽内有可以滑动的滑片。转子转地槽内的滑片向四周伸出,不与泵壳接触。气体于滑片与泵壳所包围的空间扩大的一侧吸入,于二者所包围的空间缩小的它侧排出。滑片真空泵所产生的低压可达0、06Pa。相比旋片真空泵运行更加稳定,耐用性更强。
3、喷射式真空泵工作原理:
喷射泵是利用流动时的动能与静压能相互转化的原理来吸送流体的,工作液体可以是蒸汽,也可以是液体。
喷射泵由工作喷嘴和扩压器及混合室相连而组成。工作喷嘴和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。工作蒸气在高压下以很高的速度从喷嘴喷出,在喷射过程中,气流通过喷嘴可将静压能转变为动能。工作蒸汽压强和泵的出口压强之间的压力差,使工作蒸汽在管道中流动。
在这个特殊管道中,蒸汽经过喷嘴的出口到扩压器入口之间的这个区域(混合室),由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。此处的负压要比工作蒸汽压强和泵出口处所能承受的最大压强(反压强)低很多。此时,被抽气体吸进混合室,工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换,把工作蒸汽静压能转变来的动能传给被抽气体,混合气流在扩压器扩张某而产生正激波,波后的混合气流速度降为亚音速,混合气流的压力上升。亚音速的气流在扩压器的渐扩流动时是降速增压的。混合气流在扩压器出口处,压力增加,速度下降,而后从压出口排出。故喷射泵也是一台气体压缩机。
旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体,若附有气镇装置,还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的,对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。
旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级,就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的,以获得较高的真空度。
旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下:在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下,其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。
旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。
两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分,当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。
安装在泵体中的偏心转子)有三块叶片,它们把泵分成三个隔室,每个隔室的容积随转子的旋转周期性的变化。
当转子旋转时,抽空腔的进气部分容积扩大,将气体从进气口吸入,气体经过空气滤芯,打开的防返油阀进入腔泵。当转子进一步旋转,叶片从吸入口将泵腔部分分开。这部分泵腔容积减少,气体被压缩。气体在略高于大气压时经过排气阀从泵腔排出。
油在注入泵腔起密封、润滑和泵冷却的作用。压缩气体夹带的油在油箱内由于折转而被初步捕集。而后在出口油雾分离器中被彻底过滤。于是,排气中油含量下降至低于可见程度。
旋片泵的工作原理:旋片泵主要由定子、转子、旋片、定盖、弹簧等零件组成。其结构是利用偏心地装在定子腔内的转子(转子的外圆与定子的内表面相切两者之间的间隙非常小)和转子槽内滑动的借助弹簧张力和离心力紧贴在定子内壁的两块旋片,当转子旋转时,始终沿定子的内壁滑动。
两个旋片把转子、定子内腔和定盖所围成的月牙型空间分隔成A、B、C三个部分,当转子按图示方向旋转时,与吸气口相通的空间A的容积不断地增大,A空间的压强不断的降低,当A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吸气腔A,此时正处于吸气过程。B腔的空间的容积正逐渐减小,压力不断地增大,此时正处于压缩过程。而与排气口相通的空间C的容积进一步地减小,C空间的压强进一步的升高,当气体的压强大于排气压强时,被压缩的气体推开排气阀,被抽的气体不断地穿过油箱内的油层而排至大气中,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。
排气阀浸在油里以防止大气流入泵中,油通过泵体上的间隙、油孔及排气阀进入泵腔,使泵腔内所有运动的表面被油覆盖,形成了吸气腔与排气腔的密封,同时油还充满了一切有害空间,以消除它们对极限真空的影响。
一、特点不同
1、双级真空泵特点:前级泵转子上的叶片槽采用了斜叶片槽,相邻两片叶片(转子和泵体)形成的最大封闭工作空间增大,提高了抽真空速度。前真空泵后,后真空泵串联。前真空泵内有害空间气体被后真空泵迅速吸入,提高抽气的极限真空度。
2、单级真空泵特点:吸气口安装有金属丝网的粗过滤器。它可以防止固体颗粒被吸入泵室。油分离器配有一个高效的油气分离排气转换开关。当泵停止时,吸入口内的吸入阀将泵与泵送系统隔离,并防止真空泵油返回泵送系统。泵由空气冷却。
二、适用范围不同
1、双级真空泵:
(1)2X真空泵是抽气的基本设备之一。可单独使用或与增压泵、扩散泵、分子泵等超高真空泵连接使用。广泛应用于电子器件制造、真空干燥、过滤、浸渍、涂层、焊接、熔炼及实验室设备。
(2)2X真空泵允许在5-40环境温度范围内长时间工作,入口压力小于10支焊枪。当抽出气体的相对温度大于90%时,应打开空气压载阀。
(3)2X真空泵的进油口不应连续工作超过3分钟。
(4)2X真空泵不适用于抽取腐蚀金属、与泵油发生化学反应、含有微粒粉尘、含有过量氧气、爆炸性气体和有毒气体的气体。
2、单级真空泵:
(1)XD旋片式真空泵适用于闭式系统的真空抽运。如真空包装、真空成型、真空吸引等。
(2)入口压力范围:100Pa~100000 Pa,超出此范围工作真空泵排气口将有油雾产生。XD型旋片式真空泵工作环境温度和吸入气体温度应在5℃~40℃之间。
(3)XD旋片式真空泵不能泵水或其他液体。不得清除爆炸性、易燃性、过量氧气和腐蚀性气体。
(4)通常提供的电机不防爆。如果需要防爆或其他特殊要求,电机必须符合相关标准。
扩展资料:
双级真空泵工作性能由高压级与低压级二部分组成,真空泵的吸入口与真空容器或真空设备连接。在操作过程中,容器内的气体将被大量吸入和排出。当设备处于真空状态时,关闭高压排气阀片,高压级吸入的气体被转移到第二级,然后由第二级吸入和排出,使真空设备获得一定的真空。
根据用户使用情况,可配置真空增压泵,作为前置泵。由于前置泵的泵送力增强,前置泵不断抽气,使设备获得更高的真空度。
参考资料来源:百度百科-双级真空泵
参考资料来源:百度百科-单级旋片式真空泵
环境温度:
≤40℃
(度)
抽气速率:
10~250m3/h
(立方/小时)
极限压强:
≤2*10-2Pa
(帕)
极限真空:
≤200Pa
(帕)
气体类型:
常温无其它混合物的空气
工作要求:
在6650pa到大气压的进口压强下的连续工作时间
工作要求:
进口压强小于1330pa的条件下,允许长时期连续工作