蒸汽喷射真空泵的工作原理

循环水箱中的水经循环水泵做功后产生一定的压力、流速，具有一定压力、流速的水进入水喷射器的集水室，经孔板上的多个拉瓦尔喷嘴喷射，形成的高速射流使喷射器的混合室产生真空，被抽介质在真空作用下进入喷射器混合室，在混合室中与高速水流充分混合和经文丘里管降速、增压后排出到循环水箱中，不凝性气体析出，可凝性汽体从水箱溢流口溢出，如此反复做功。它的优点是低位整机型式，比水环真空泵的真空度高，代替W式往复真空泵可以取消前置冷凝器，节省一次性设备投资和运行费用。

原理是利用偏心转子在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外，主要是在吸气过程中，吸气腔体积增大，真空度降低，将容器内气体吸入泵腔，在排气过程中体积变小，压强增大，最终通过油封将吸入的气体排出泵外。 扩展资料使用真空泵的注意事项：正常运传前，真空泵应先做一次试运转，检查真空泵有无异常振动及冲击声响。初次使用的真空泵还要测定真空泵的极限压强，应符合技术规范。真空泵在长期工作的条件下，真空泵温不应超过70度。至于抽速的测定.由于比较复杂，一般不作检查。需要通冷却水的机械真空泵.在开机前应先通冷却水，然后再启动。冷却水的出口水温不宜超过30度。首次安装真空泵时，应检查电机是否正转，也就是电机与真空泵内转子转向一致，一般电机上方标有电机正常运转方向。真空设备应安装在清洁、干净的环境里，不宜有杂物、粉尘、水源，温度过高的地方也不适合。

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。

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。在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外，主要是在吸气过程中，吸气腔体积增大，真空度降低，将容器内气体吸入泵腔，在排气过程中体积变小，压强增大，最终通过油封将吸入的气体排出泵外。

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。

特点

(1)在较宽的压力范围内有较大的抽速；

(2)转子具有良好的几何对称性，故振动小，运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙，不用润滑，摩擦损失小，可大大降低驱动功率，从而可实现较高转速；

(3)泵腔内无需用油密封和润滑，可减少油蒸气对真空系统的污染；

(4)泵腔内无压缩，无排气阀。结构简单、紧凑，对被抽气体中的灰尘和水蒸汽不敏感；

(5)压缩比较低，对氢气抽气效果差；

(6)转子表面为形状较为复杂的曲线柱面，加工和检查比较困难。

应该是环境气压高有可能达不到极限真空。不过要看什么种类的泵，如果是滑阀真空泵，应完全不受影响。

机械式真空泵工作原理都是持续的抽取气体，使一定体积的气体被隔离到泵里面的空间内，再排出去，这样容器里的气体会越来越稀薄，这样随着容器内气体越来越少，泵的抽气效率也会越来越低，到最终各个密封部分（包括容器和泵本身）的漏气速率和抽气速率一样，真空就不再提升。

1、分类 a类，机械泵：油封机械泵（单级），油封机械泵（双级），分子泵，罗茨泵；

b类，蒸汽喷射泵：水银扩散泵，油扩散泵，油喷射泵；c类，干式泵：溅射离子泵，钛升华泵，吸附泵，冷凝泵，冷凝吸附泵。

2、各自结构，a机械泵就是通过机械原理抽气而抽真空的，一般都有定子，转子，和旋片，阀门等组成。机械泵一般抽真空度较低，油封机械泵抽到10（-2）次方就不能往下抽了，但罗茨泵和分子泵由于其巧妙的设计，可以抽到10（-4）甚至更高。b蒸汽喷射泵就是利用加热气化使高速喷出的蒸汽的动量携带气体分子出来，从而抽真空的，蒸汽喷射泵因为是由蒸汽携带气体出来的，一般都会有蒸汽污染。注：蒸汽携带气体出来之后蒸汽会冷凝回流，再蒸发，再携带，依次循环。蒸汽喷射泵抽的真空度比一般机械泵高，但是也高不了多少，主要是会有污染。

c干式泵，每种的原理结构都大不同，优点就是无污染，抽的真空度高，能抽高真空，最高可以达到10（-12）的极限真空，缺点是技术要求太高了，而且抽到10（-12）一般来说连续抽个几个月才能达到，时间好长哦。我用冷凝泵抽到10（-4）都得四五个小时哦，而且干式泵无法从大气压直接抽到高真空，得用前两种泵抽到一定真空度后，干式泵才能开始工作，继续抽到更高真空。

各种真空泵的工作原理，先由转动真空泵把系统抽到10-2帕扩散泵油被加热沸腾，以高速从喷出的油蒸汽流不断将系统内气体分子带到泵的侧臂弯管球泡处集结，待气体密度达到机械真空泵的工作范围而被抽出，从而逐渐获得高真空。

详见百度百科词条：各种真空泵的工作原理

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。