扩散泵的结构和原理以及用途?
泵的分类:
泵是把原动机的机械能转换为液体的能量的机器。原动机(电动机、柴油机等)通过泵轴带动叶轮旋转,对液体作功,使其能量(包括位能、压能和动能)增加,从而使液体输送到高处或要求有压力的地方。
泵的种类及技术性能
按照作用原理泵可分为动力工泵类、容积式泵类及其他类型泵。
1. 离心泵
离心泵的基本性能参数为流量Q(m3/h,L/h)、扬程H(m)、允许汽蚀余量△hr(m)、转速n(转/min),轴功率N和效率η。这类泵结构简单,重量较轻,可以输送温度不超过80℃的清水及物理及化学性质类似于水的液体。
2. 轴流泵
轴流泵大多是单级的,可分为固定叶片式和可调叶片式两种。
3. 旋涡泵
与离心泵相比,在相同的叶轮直径和转速下,旋涡泵的扬程比离心泵高2倍~4倍,但其效率较低,一般仅为20%~50%。旋涡泵输送液体洁净,粘度不大,不含固体颗粒。
4. 往复泵
往复泵有电动泵、直动泵、隔膜泵、计量泵四种。
5. 螺杆泵
螺杆泵的特点是流量和压力的脉动很小,噪声小,寿命长,有自吸能力,结构简单紧凑。有单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵之分。
6. 齿轮泵
齿轮泵结构简单,制造容易,工作可靠,维护方便,能自吸,但流量和压力的脉动及噪声较大。
齿轮泵适用于输送不含固体颗粒的多种液体,其输送液体的粘度范围很宽,可以输送高压力的液体。
7. 液环泵
液环泵是一种输送气体的流体机械。液环泵的工作液常有水、硫酸、油等。
液环真空泵常用于真空蒸发、干燥、水泵吸水等。液环压缩机主要用于压送煤气、乙烯、氯气、氧气等。
8. 真空泵
真空泵的种类很多,有往复式具空泵、旋转真空泵、罗茨真空泵和射流真空泵。
泵的分类
按行业分类按原理分类 按用途分类
石油泵 啤酒泵 往复泵 输送泵 冷却泵
化工泵 淀粉泵 柱塞泵 循环泵 暖通泵
冶金泵 供水泵 活塞泵 消防泵 深井泵
渔业泵 供暖泵 隔膜泵 试压泵 止痛泵
矿业泵 农用泵 转子泵 排污泵 化疗泵
电力泵 园林泵 螺杆泵 计量泵 抽气泵
水利泵 水族泵 液环泵 卫生泵 血液泵
水处理泵 锅炉泵 齿轮泵 加药泵 抽料泵
食品泵 医用泵 滑片泵 糊化泵 除硫泵
酿造泵 船舶泵 罗茨泵 输液泵 剪切泵
制药泵 航空泵 滚柱泵 消泡泵 研磨泵
饮料泵 汽车泵 凸轮泵 流程泵 燃油泵
炼油泵 消防泵 蠕动泵 输油泵 吸鱼泵
调料泵 水泥泵 扰性泵 给水泵 浴缸泵
造纸泵 空调泵 叶片泵 排水泵 源热泵
纺织泵 核电泵 离心泵 疏水泵 过滤泵
印染泵 机械泵 轴流泵 挖泥泵 增氧泵
制陶泵 混流泵 喷灌泵 洗发泵
油漆泵 旋涡泵 增压泵 注射泵
农药泵 射流泵 高压泵 充气泵
化肥泵 喷射泵 保温泵 燃气泵
制糖泵 水锤泵 高温泵 美工泵
酒精泵 真空泵 低温泵
环保泵 旋壳泵 冷凝泵
制盐泵 软管泵 热网泵
泵的基础知识
常用水泵型号代号:
LG-----高层建筑给水泵 DL------多级立式清水泵 BX-------消防固定专用水泵 ISG------单级立式管道泵 IS -------单级卧式清水泵 DA1-------多级卧式清水泵 QJ-------潜水电泵
泵型号意义:
如40LG12-1540-进出口直径(mm)LG-高层建筑给水泵(高速)12-流量(m3/h)15-单级扬程(M)200QJ20-108/8200---表示机座号200QJ---潜水电泵20—流量20m3/h108---扬程108M8---级数8级水泵的基本构成:电机、联轴器、泵头(体)及机座(卧式)。水泵的主要参数有:流量,用Q表示,单位是M3/H,L/S。扬程,用H表示,单位是M。对清水泵,必需汽蚀余量(M)参数非常重要,特别是用于吸上式供水设备时。对潜水泵,额定电流参数(A)非常重要,特别是用于变频供水设备时。电机的主要参数:电机功率(KW),转速(r/min),额定电压(V),额定电流(A)。联轴器、泵头(体_)、卧式机座
扩散泵中的油在真空中加热到沸腾温度(约为200度)产生大量的油蒸气,油蒸气经导流管由各级喷嘴定向高速喷出。由于扩散泵进气口附近被抽气体的分压强高于蒸气流中该气体的分压强。这样,被抽气体分子沿着蒸气方向高速运动,气体分子碰到泵壁又反射回来,再受到蒸气流碰撞而重新沿蒸气流方向流向泵壁。经过几次碰撞后,气体分子被压缩到低真空端,再由下几级喷嘴喷出的蒸气进行多级压缩,最后由前级泵抽走,而油蒸气在冷却的泵壁上被冷凝后又返回到下层重新被加热,如此循环工作达到抽气目的。
在前级真空泵所造成的低真空条件下,加热泵内硅油,使受热沸腾蒸发,生成蒸气,以极高速度通过该泵的各级喷口的缝隙喷出,使容器内部的气体分子扩散到蒸汽中被带到前级真空泵所能作用的位置,由前级真空泵迅速抽出,使系统达到高真空的要求。
扩展资料:
提高性能质量:
(1)目前国内生扩散泵的厂家较多,型号、尺寸不统一,大泵越作越大,小泵则很少生产。况且对泵的全面性能也没有考核指标。行业应对提高性能和质量进行定期检查、组织生产厂家多做改进工作,使用户配套方便。
(2)泵在结构方面:要缩小尺寸、降低重量,保证零件的加工精度,可增加级数,提高在4×10-1Pa时的抽气量。给出对几种常用的被抽气体的抽气量。
(3)增加附件。如设置挡油帽,过热保护装置(对冷却水水温、水压和泵油温度的在线测和自动保护。可自动切断和复位)。出口压力的监控。
(4)规定油量的最大值和最小值和耗油量(如0.5~0.7 g/h等)。要观察油位,以方便用户及时注油。从观察窗看泵油变质情况以便及时更换。
(5)给出合适的前级泵的容量。
(6)为了节能加热功率要可调,要快速起动和快速冷却停泵,提高设备的运转率。
(7)给出各种被抽气体的性能曲线,最好给出对一些气体的压缩比(方便用户选用。
(8)用微机控制运行和故障诊断。
(9)密封处要选高质量的放气率和透气率小的橡胶圈。
参考资料来源:百度百科-扩散泵
分子泵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。
扩散泵是目前获得高真空的最广泛、最主要的工具之一。扩散泵是一种次级泵,它需要机械泵作为前级泵。扩散泵中的油在真空中加热到沸腾温度(约为200度)产生大量的油蒸气,油蒸气经导流管由各级喷嘴定向高速喷出。由于扩散泵进气口附近被抽气体的分压强高于蒸气流中该气体的分压强。
蠕动泵就像用手指夹挤一根充满流体的软管,随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵也是这个原理只是由滚轮取代了手指。通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体。
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扩散泵的一个主要特点是皮实耐用,如果使用保养得当,可以正常工作很多年。在安捷伦举办的“寻找最长寿安捷伦扩散泵”活动中,我们发现了好多装机20年以上还在正常工作的的安捷伦(原Varian)扩散泵。结合安捷伦技术支持团队众多工程师的多年经验, 本文总结了安捷伦扩散泵使用时的一些比较容易忽略的注意事项,使用其它品牌扩散泵的用户也可以参考。
一定要使用原厂泵油
安捷伦扩散泵的喷塔、加热功率等是针对特种油品设计的,其抽速、极限真空等性能参数也都是在使用安捷伦官方油品时测试的,使用非安捷伦官方油品会影响我们对扩散泵的质量保证,也不利于安捷伦工程师进行故障排查,因为不同品牌或批次的第三方泵油组分可能会有较大的差异,可能会带来抽速/极限真空不够、结晶、焦化、返油等问题,严重时甚至会在不当操作时引发爆炸等危险。
注意观察油位和油的颜色
冷态/热态的时候分别应该接近但不要超过Cold Full/Hot Full的标线;油的颜色应该是无色或透明度很高的红棕色,当油的颜色变深、发黑时,要及时更换。
如果工艺中会产生大量的粉尘,特别是放出的泵油中能观察到大量颗粒物时,扩散泵的油池内很可能会有大量的沉积物,这些沉积物将会对泵的正常工作产生严重影响,请在每次换油时清除这些沉积物并对扩散泵进行彻底的清洗。
温度保护开关一定要接入控制系统
安捷伦大部分型号的扩散泵都在泵体上设置了温度保护开关,当由于冷却不足、油位不够等原因造成扩散泵温度异常时,可以及时的给出信号。在设计控制系统时,一定要把温度保护开关(常闭的干接点)接入系统,并与扩散泵加热器的供电进行互锁,以保护扩散泵。
加热器不要频繁通断电
扩散泵是靠泵油持续大量的汽化所产生的油蒸气来工作的,泵油的汽化量和喷射动能,跟加热器功率成正比。扩散泵正常工作时的油温是油自身的物理特性(沸点)决定的, 泵应该持续工作在沸点温度下,若停止泵油的加热意味着扩散泵将很快失去气载能力,造成抽速下降和返油量增大;因此,切勿通过加热器频繁通断电来控制油温。另外,频繁通断电将使加热器忽冷忽热,会严重影响其寿命。
注意监控加热器的状态
当有某根加热器烧坏时,可能会出现抽速、真空度下降,返油等问题,需要注意监控扩散泵加热器的工作状态(电流/功率),以便及时发现异常。
更换加热器时,务必使用安捷伦原厂相同功率和额定电压的加热器。安装加热器时,加热器与泵底板必须紧密贴合,如果两者之间产生间隙,会造成加热器导热不良,局部温度过高,严重影响加热器的寿命。有些型号的扩散泵加热器设计了一次性的弹性压板(Crush plate),它在压紧时会产生永久变形并与加热器紧密贴合,使加热器的温度更均匀寿命更久,这些型号的扩散泵在更换加热器时,压板也要同时更换。
冷却水,流量比压力更重要
大型扩散泵的泵壁一般采用冷却水来进行冷却,许多客户会监控冷却水的进水压力,然而,当冷却盘管发生堵塞或部分堵塞时,即使进水压力不发生变化,冷却效果也会受到影响,而只要保证冷却水的流量,冷却水压力的变化对冷却效果的影响不大;因此,监测冷却水的流量比监测其压力更重要。另外,冷却水的连接方式,与某些设备的下进上出不同,扩散泵的冷却水是进气口处进,排气口处出,一定要按照说明书上的图示来接。
减少返油,以下几点也很关键
使用安捷伦扩散泵 扩散泵工作的压力越高,返油越严重。安捷伦扩散泵在刚刚开启高阀时(几帕到零点零几帕)的抽速较大,会大幅减少该压力段的抽气时间,从而减少总返油量。
切勿让扩散泵处理超过其最大排气量的气载 每个扩散泵都有一个最大气载的参数,扩散泵工作时处理的总气载不可以超过该数值,否则将出现严重的返油。
高阀开启压力有讲究 在高阀开启的瞬间,原来由粗抽泵处理的气载将会切换至扩散泵处理,假设高阀在系统气载等于扩散泵最大气载时开启,通过公式Q=P*S就可以计算出开启压力;可以看出,使用的粗抽泵抽速越大,越需要在更低的压力开启扩散泵。
排气阀门间歇关闭要不得 当前级泵切换至腔体粗抽,或者系统处于待机状态时,不要直接关闭扩散泵排气口的阀门,最好使用维持泵持续对扩散泵排气口进行抽气,保持其压力低于扩散泵可承受的最大排气压力(一般为几十帕)。
增配加强型的冷帽 当需要更低的返油率时,可以增配加强型的冷帽。安捷伦提供可内置于扩散泵的加强型冷帽,可以使返油率减少90%以上,并且不增加泵的高度。
原厂上门保养服务
安捷伦真空提供各型号安捷伦扩散泵的上门保养服务,可以在客户现场进行扩散泵的故障排查、拆解、清洗、重新安装、换油等操作,并可以根据不同客户的具体要求订制年度保养协议,最大化的减少客户因为扩散泵故障造成的停机损失。
发布于 6 月前著作权归作者所有
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离心式泵的工作原理:
叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,然后转90度进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转,在叶轮入口处不断形成真空,从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。
轴流式泵工作原理:
旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能,叶轮安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,在叶片叶道内获得能量后,沿轴向流出。轴流式泵适用于大流量、低压力,制冷系统中常用作循环水泵。
往复泵的工作原理:
利用偏心轴的转动通过连杆装置带动活塞的运动,将轴的圆周转动转化为活塞的往复运动。活塞不断往复运动,泵的吸水与压水过程就连续不断地交替进行。
水环式真空泵的工作原理:
水环式真空泵叶片的叶轮偏心地装在圆柱形泵壳内。泵内注入一定量的水。叶轮旋转时,将水甩至泵壳形成一个水环,环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心,右半轮毂与水环间的进气空间4逐渐扩大,从而形成真空,使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部,由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强,于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。
罗茨真空泵的工作原理:
罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。
旋片式真空泵的工作原理 :
旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。
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。
齿轮泵的工作原理:
齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮,如图所示,齿轮主动轮固定在主动轴上,轴的一端伸出壳外由原动机驱动,另一个齿轮从动轮装在另一个轴上,齿轮旋转时,液体沿吸油管进入到吸入空间,沿上下壳壁被两个齿轮分别挤压到排出空间汇合(齿与齿啮合前),然后进入压油管排出。
螺杆泵的工作原理:
螺杆泵乃是一种利用螺杆相互啮合来吸入和排出液体的回转式泵。螺杆泵的转子由主动螺杆(可以是一根,也可有两根或三根)和从动螺杆组成。主动螺杆与从动螺杆做相反方向转动,螺纹相互啮合,流体从吸入口进入,被螺旋轴向前推进增压至排出口。此泵适用于高压力、小流量。制冷系统中常用作输送轴承润滑油及调速器用油的油泵。
喷射泵的工作原理:
将高压的工作流体,由压力管送入工作喷嘴,经喷嘴后压能变成高速动能,将喷嘴外围的液体(或气体)带走。此时因喷嘴出口形成高速使扩散室的喉部吸入室造成真空,从而使被抽吸流体不断进入与工作流体混合,然后通过扩散室将压力稍升高输送出去。由于工作流体连续喷射,吸入室继续保持真空,于是得以不断地抽吸和排出流体。工作流体可以为高压蒸汽,也可为高压水,前者称为蒸汽喷射泵,后者称为射水抽气器。这种泵在制冷系统中较为少见。
气动隔膜泵的工作原理:
以压缩空气为驱动的动力,属于由膜片往复动作造成容积变化的容积泵;气动隔膜泵有两个对称的工作腔,腔内分别装有靠连杆连接的弹性隔膜;压缩空气在气阀引导下进入一端腔体内推动隔膜压出物料腔的物料,同时连杆带动另一端隔膜同方向运动,气动隔膜泵腔内的空气从排气口排出,同时物料腔吸入物料;当气动隔膜泵中间体的活塞至行程终点时,配气阀自动引导压缩空气进入另一端隔膜腔,推动隔膜朝反方向运动;由此两个隔膜的同步往复动作。气动隔膜泵的物料腔分别设置了单向球阀,由于隔膜往复动作造成物料腔的容积改变,强制单向球阀交替开启或关闭运动迫使物料不断排出。
气动隔膜泵原理可简单理解为:在压缩空气驱动下依靠双隔膜一吸一排,完成物料的输送;正是气动隔膜泵原理简单,所以得到广泛使用。从上图也可清楚看出气动隔膜泵结构,但也得益这种看似简单的气动隔膜泵结构,维护工作也那么的简单。
、等等!