真空泵的气镇有什么用

一、真空泵抽气原理与结构

旋片泵，它有偏心地装在定子腔内的转子及转子槽内的两个或数个旋片，转子与泵壳内表面或相切或相交，转子带动旋片旋转时，旋片借离心力(有的还有弹簧力)紧贴缸壁，把进排气口分割开来，并使进气腔容器周期性扩大而吸气，排气腔容积则周期性地缩小而压缩气体，借气体和油的压力推开排气阀排气，从而获得真空。见图一。双级泵由二个单级串联而成，进气压力高时，一般大中型泵，二级可同时排气，进气压力低时，气体由高级排人低级，然后再排出泵外。

由于泵是利用吸气容积的变化来抽吸气体的，其名义抽速可按吸气的几何容积来设计计算。

二、旋片式真空泵气镇原理与结构

由于真空泵的抽气过程是一压缩过程，故当有水蒸气之类的可凝性气体时，如果在排出泵腔前达到其饱和蒸汽压力，则会凝结在油中，使泵油乳化变质，润滑密封性能变坏，凝结物在吸气腔中还会重新变成气态,使真空度降低。据介绍，当含水超过50％时，还会破坏润滑性能，造成频繁换油和浪费。国外经过了十八年的研究,发明了气镇泵。其原理是，排气腔的压力是由空气分压力和蒸汽分压力二部分组成的，只有当二者之和足以克服排气阀的大气压力和弹力时，才发生排气。气镇阀的作用，是在排气发生之前向泵的排气腔充入一定量空气，以降低排气压力中的蒸汽分压力，当它低于泵温下的饱和蒸汽压时，即可随充入气体排出泵外,而避免凝结在泵油中。另外，当密闭泵口运转时，已混入油内的可凝性气体的凝结物或气相就会溶于油中的物质，又会在泵腔内从油中逸出，这时如果开气镇工作，也可抽除一定量的可凝性物质，从而起到一定净化作用，延长泵油的使用期。真空泵油较贵，货源亦有限，因此合理使用气镇有着大的经济意义。

在结构上,气镇阀有一逆止阀,防止排气时油、气从气镇孔排出,气镇量设计成可调的,可获取不同气镇极限压力,气镇阀的开启便于移到泵外的合适位置,可实现远距离操作。气镇阀微量渗气时可降低噪声,还可作为停泵时的放气阀用,来避免或延缓停泵返油。

气镇量与泵的几何抽速、掺气级的几何容积、气镇孔大小、间隙大小有关。气镇极限压力与泵的不气镇极限压力和油路设计有关,与气镇量有关。

对同一台泵来说,开气镇运行时,泵的极限压力和抽气效率会下降,泵温会升高,掺气量小变化小,抽除可凝性气体的量亦少。

另外,排气温度高,排气温度下的饱和蒸汽压就大,最大许可入口蒸汽压力就大些,水蒸气允许量也大些。因此,当泵被抽系统含有较多水汽时,可让泵先空转20分钟左右,待泵温升高后再抽系统,可避免或减少水汽在泵内凝结。对水冷泵,用可温控制装置来控制泵温在安全而又较高的数值范围。例如,150L/s的单级旋片泵,控制泵温在75±5℃,泵的水蒸气允许量可达12～14kg/h。

气镇阀能加速抽出蒸汽而不致污染油质。如果真空泵只抽出永久性气体时，气体不因压力的增加而液化，则无所谓泵油的劣化，但是如果要用该泵来真空干燥或抽出潮湿空气，则气体中不但有永久性气体而且还有水蒸气，如果用不带气镇的泵抽出这部分水蒸气时，蒸汽将液化而溶于油中，油的真空性质劣化，因而降低了泵的抽速和真空度。现对水蒸气的压缩过程进一步的阐述如下：

被泵抽除的水蒸气，应该在压缩室内压缩，直到排气阀打开为止，若假定泵内的温度为60℃，则在此温度下水的饱和蒸汽压为20000帕，在压缩过程中的水蒸气一旦达到上述压力则开始凝结为水，但是20000帕时还不能推开排气阀，因为排气阀是通向大气又有排气阀的弹簧压住，也就是泵腔的内部压力要压缩到120000帕以上才能推开排气阀，水蒸气竟压缩以后，到压缩末期已全部凝结为水，而混入油中。

为了满足抽出潮湿空气的要求，而不致水蒸气污染油质，所以，真空泵装有气镇装置，其原理是在压缩过程中放入一定量的空气以提高混合气体的压力，混合气体的压力为空气的分压力和水蒸气的分压力之和，在蒸汽的分压力尚未达到泵温下的饱和蒸汽压时，混合气体压力超过排气阀的压力而打开排气阀，使蒸汽来不及在泵腔中液化而被排除泵外。

气镇阀另一用途可用以恢复真空泵的极限压力，有时抽出一般空气，内含可凝性的气体较少，一般气镇阀是关闭的，但当时间久了，油质却逐渐被空气内含有的少量可凝性气体所污化，对没有气镇机构的泵来说，只有更换新油，或把泵油加热，让液化的蒸汽蒸发才能恢复泵原有的极限压力，而对于气镇泵来说，只要打开1至2个小时即可恢复真空泵之极限压力。

当气镇阀内部压力低于外部压力时，气镇阀打开，气体进入泵腔使泵腔内部可凝性气体分压力达到泵温时的饱和蒸气压之前，压缩气体的压力已达到排气压力，将可凝性气体排出；当气镇阀内部压力高于外部压力时，气镇阀关闭。

油封式真空泵的应用

油封式真空泵按照结构型式可分为定片式、旋片式、滑阀式、余摆线式四种。目前，油封式真空泵是国内真空获得技术中应用最广的一种泵，它可单独用作低真空设备的排气用泵，也可用作高真空排气时的前级真空泵。真空行业中广泛使用的油封式机械真空泵大多是中、小型的旋片泵和中、大型的滑阀泵。因此，它已在国民经济的很多部门，例如电真空、电子、轻化工、钢铁、有色冶炼等工业部门中发挥着越来越大的作用。由于油封式真空泵均装有气镇装置，故也可以抽除潮湿气体。但现在还不适于抽除含氧过高、有爆炸性、对黑色金属有腐蚀性，对泵密封油起化学作用、及含有颗粒灰尘的气体。

目前，国内的许多研究单位和生产厂家正在设计和生产出抽除水蒸气和耐腐蚀的油封真空泵系列。随着新技术、新材料的发展和应用，性能更好的、能满足各种工业需要的、适应能力强的各种油封式真空泵必将生产出来。