旋片式真空泵的结构原理是什么?
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。
液环真空泵有很多种系列的,例如2BV系列液环真空泵,2BE系列液环真空泵,2SK系列液环真空泵,SK系列液环真空泵,SZ系列液环真空泵。
用来较高真空的真空泵(机械增容泵)使不得直排大气,如直排大气会造成罗茨真空泵吸气口与排气口压差太大,从而使罗茨真空泵过载,如复杂加大真空泵电机功率又会造成真空泵过热致使罗茨真空泵旋子之间的微弱间隙很快因热收缩而卡死。
为保障真空泵能达成较高真空务必保障真空泵旋子之间的间隙。因而真空泵运用时务必设有前级泵,用前级泵将零碎内压力抽至定然规模内时再启动真空泵,如此能够防止真空泵过载。
扩展资料:
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。
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。
参考资料来源:百度百科-真空泵
旋片真空泵的工作原理:
旋片真空泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片真空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旋片真空泵腔内壁滑动。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,旋片真空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。由旋片真空泵的连续运转,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,即组成了双级旋片真空泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。
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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。
1、适用范围广
规格多,分高压力和大风量系列,可灵活选用。
2、高效益、低能耗
在高压力范围有较保守的设计,在使用情形产生变化时,仍能安全运转。
3、可靠性高
除叶轮外,无其他动件,几乎免维修。
4、安装容易
能任意安装于水平或垂直方向。
5、最高品质
以龙谷风机近三十年之制造经验,加以严密的品管,使所有零件均能达到最高品质。
6、低震动
机械精密度高,回转部件均经过极精密之平衡设计、测试、校正,震动率很低。
7、结构坚固
风机本体用铝合金和铣合金制造有别于一般铝壳或铁壳制之风机,更坚固耐用。
8、低噪音
龙谷高压风机使用低噪音马达直接传动,皆有内藏式消器,降低运转噪音。
自吸泵的工作原理是在泵启动前将泵壳注满水(或者泵壳本身有水)。当叶轮开始高速旋转后,叶轮通道中的水流向蜗壳。此时在入口处形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,通过叶轮通道到达外缘。
该泵采用轴向回液的泵体结构。泵体由吸入室、储液室、涡旋室、回液孔、气液分离室等组成。泵正常启动后,叶轮将吸入室内储存的液体和吸入管路中的空气一起吸入,它们在叶轮内完全混合。在离心力的作用下,液体夹带气体流向涡室外缘,在叶轮外缘形成一定厚度的白色泡沫带和高速旋转的液环。气液混合物通过扩散管进入气液分离室。
此时,由于流量突然减小,较轻的气体从混合气体液体中分离出来,气体继续上升,通过泵体的出口排出。脱气后的液体返回储液室,通过回流孔再次进入叶轮,在叶轮内部与从吸入管吸入的气体再次混合,在高速旋转的叶轮作用下流向叶轮外缘。如此反复进行,吸入管路中的空气不断减少,直到气体被完全吸收,自吸过程完成,这时泵才会投入正常运行。
一些泵在轴承体的底部也有冷却室。当轴承因发热而温度升高70度以上时,可通过任意冷却液管接头将冷却液注入冷却室内进行循环冷却。在泵内部,防止液体从高压区泄漏到低压区的密封机构是前后密封环。前密封圈安装在泵体上,后密封圈安装在轴承体上。当泵的密封圈在长期运行后磨损到一定程度,影响泵的效率和自吸性能时,就应该更换。
扩展信息:
外置自吸泵是:泵启动前,将泵壳注满水(或泵壳本身有水)。当叶轮开始高速旋转后,叶轮通道中的水流向蜗壳。此时在入口处形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,通过叶轮通道到达外缘。
另一方面,由叶轮排入气水分离室的水通过左右回水孔流回叶轮的外缘。在压力差和重力的作用下,从左回水孔回流的水射进叶轮通道,被叶轮粉碎。与来自吸入管的空气混合后,被抛向蜗壳,沿旋转方向流动。
内部自吸泵的工作原理与外部自吸泵相同。
自吸泵多与内燃机配套,安装在可移动的小车上,适合野外作业。
水泵的气蚀是由水的蒸发引起的。所谓汽化,就是水从液态变成气态的过程。水的汽化与温度和压力有一定的关系。在一定压力下,当温度上升到一定值时,水开始汽化。如果在一定温度下,当压力下降到一定值时,水也会汽化,这个压力叫做该温度下水的汽化压力。
如果在流动过程中某个局部区域的压力等于或低于水温对应的汽化压力,水就会在那里汽化。汽化后,会形成许多与气体混合的蒸汽小气泡。
当气泡随着水流从低压区流向高压区时,气泡在高压作用下破裂,高压水流以极高的速度流向这些原始气泡所占据的空间,形成冲击力。在水锤压力的作用下,金属表面疲劳,严重损坏。因此,我们把气泡的形成、发展和破裂的全过程,从而导致物质的破坏,称为空化现象。