真空泵的工作原理 详细点
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。
真空泵理论消耗功率是指的有效功率还是轴功率?
有效功率与压缩比和抽速有关,但并不是简单的压差与抽速的乘积。
轴功率的计算除了有效功率以外还需要知道所计算的设备的效率系数。
因为不清楚你说的是什么形式的真空泵,所以无法提供准确公式,有些东西真空设计手册上讲的很全,可以查看。
真空度:处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用真空度表示。从真空表所读得的数值称真空度。真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值,从表上表示出来的数值又称为表压强,业界也称为极限相对压强,即: 真空度=大气压强-绝对压强(大气压强一般取101325Pa,水环式真空泵极限绝对压强3300Pa旋片式真空泵极限绝对压强约10Pa)
极限相对压强:相对压强即所测内部压强比“大气压”低多少压强。表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值。由于容器内部空气被抽,因此,内部的压强始终低于容器外部压强。所以当用相对压强或者表压强表示的时候,数值前面必须带负号,表示容器内部压强比外部压强低。
极限绝对压强:绝对压强即所测内部压强比”理论真空(理论真空压强值为0Pa)”高多少压强。它所比较的对象为理论状态的绝对真空压强值。由于工艺所限,我们无论如何都不能将内部压强抽到绝对真空0Pa这个数值,因此,真空泵所抽的真空值比理论真空值要高。所以当用绝对真空表示时,数值前面无负号。
抽气量:抽气量是真空泵抽速的一个衡量因素。一般单位用L/S和m³/h来表示。是弥补漏气率的参数。不难理解,理论下抽一个相同体积的容器,为什么抽气量大的真空泵很容易抽到我们所需的真空度,而抽气量小的真空泵很慢甚至无法抽到我们想要的真空度?因为管路或者容器始终不可能做到绝对不漏气,而抽气量大的弥补了漏气所带来的真空度下降的因素,所以,大气量的很容易抽到理想真空度值。这里建议,在计算出理论抽气量的情况下,我们尽量选择高一级的抽气量的真空泵。抽气量具体计算公式以下会介绍。
清楚了真空度、绝对压强、相对压强这几个真空泵的基础参数后,我们就可以进入真空泵的正式选型。
1、工艺要求达到的真空度
真空泵的工作压力应该满足工艺工作压力要求,选型时真空度要高于真空设备真空度的半个到一个数量级。(如:真空工艺要求100pa(绝对压力)的真空度,选用真空泵的真空度至少要50pa-10pa)。一般如果要求绝对压强高于3300Pa,则优先选择水环式真空泵作为真空装置,如果绝对压强要求低于3300Pa,则不能选择水环式真空泵,选择旋片式真空泵或更高真空级别的真空泵作为真空获得装置。
2、工艺要求的抽气量(抽气速率)
真空泵要求抽气速率(也就是要求真空泵在其工作压力下,排出气体、液体,固体的能力),一般单位:m3/h,L/S,m3/min。具体计算方法可以参考下面公式自行计算选型。当然,真空泵的选型是一个综合过程,涉及到相关经验等因素。
S=(V/t)×ln(P1/P2)
其中:S为真空泵抽气速率(L/s)
V为真空室容积(L)
t为达到要求真空度所需时间(s)
P1为初始压强(Pa)
P2为要求压强(Pa)
3、判定被抽物体的成分
第一、被抽物体是气体、液体还是颗粒,如果被抽气体中含有水汽或少量颗粒性和粉尘等杂质,慎选旋片式真空泵,如果真空度要求较高,则应加过滤装置加以过滤方能使用旋片式真空泵做真空获得设备。
第二、要知道被抽物体是否有腐蚀(酸性还是碱性,PH值是多少?),若含有酸碱腐蚀或有机腐蚀等因素的气体,应过滤或中和处理才能选旋片式真空泵。
第三、被抽物体是否对橡胶或者油品有污染?针对不同的被抽介质要选用相应的真空设备,如果气体中含有大量蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装相应的辅助设备,如冷凝器,过滤器等(具体联系我们相应技术工程人员)。
第四、 真空泵的噪音,振动,美观的对工厂是否有影响。
第五、俗话说,便宜没好货。购买真空泵和真空设备时,还应优先考虑设备的质量、运输及其维修和保养费用等。
1、真空泵的极限压强
泵的极限压强单位是Pa,是指泵 在入口处装有标准试验罩 并按规定条件工作,在不引入气体正常工作的情况下,趋向稳定的最低压强。
2、真空泵的抽气速率
泵的抽气速率单位是m3/s或l/s,是指泵装有标准试 验罩,并按规定条件工作时,从试验罩 流过的气体流量与在试验罩指定位置测得的平衡压强之比。简称泵的抽速。
3、真空泵的抽气量
真空泵的抽气量 单位是Pam3/s或Pal/s。是指 泵入口的气体流量。
4、真空泵的起动压强
真空泵的起动压强单位为Pa,它是指泵无损坏起动并有抽气作用 时的压强。
5、真空泵的前级压强
真空泵的前级压强 单位是Pa,它是指排气压强 低于一个大气压的真空泵的出口压强。
6、真空泵的最大前级压强
真空泵口最大前级压强单位是Pa,它是指超过了 能使泵损坏 的前级压强。
7、真空泵的最大工作压强
真空泵的最大工作压强单位是Pa,它是指对应最大抽气量 的入口压强。在此压强下,泵能连续工作而不恶化或损坏。
8、真空泵的压缩比
压缩比是指泵对给定气体的出口压强与入口压强之比。
9、真空泵的何氏系数
泵抽气通道面积上的实际抽速 与该处按分子泻流计算的理论抽速 之比。
10、真空泵的抽速系数
泵的实际抽速与泵入口处按分子泻流计算的理论抽速之比。
11、真空泵的返流率
泵的返流率 单位是g/cm2.s。它是指 泵按规定条件工作时,通过泵入口单位面积的泵流质量流。
12、水蒸气允许量
水蒸气 的允许量单位是kg/h,它是指泵在正常环境条件下,气镇泵 在连续工作时能抽除的水蒸气质量流量。
13、最大允许水蒸气入口压强
最大允许水蒸气入口压强 单位是Pa。它是指 在正常环境条件下,气镇泵在连续工作时所能抽除的水蒸气的最高入口压强。
扩展资料
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即变容真空泵和动量传输泵。
变容真空泵是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。
动量传输泵依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。
变容真空泵又分为:往复式,旋转式(旋片式、滑阀式、液环式、罗茨式、螺旋式、爪形转子式),其它型式。
参考资料来源:百度百科-真空泵
所谓"绝对压力"是指,真空泵与检测容器相连,经过足够时间连续抽气后,容器内的压力不再继续下降而维持某一定值,这时容器内的气体压力值就是泵的绝对压力。如果容器内绝对没有气体,那么绝对压力就是零,这是理论真空状态。在实际情况中,真空泵的绝对压力值介于0~101.325KPa之间。绝对压力值需要用绝对压力仪表测量,在20℃、海拔高度=0的地方,仪表的初始值为101.325KPa。简而言之,以“理论真空”作为参照来标识的气压,称为:“绝对压力”或“绝对真空度”。
"相对真空度"是指被测对象的压力与测量地点大气压的差值。用普通真空表测量。在没有真空的状态下,表的初始值为0。当测量真空时,它的值介于0到-101.325KPa(一般用负数表示)之间。比如,测量值为-30KPa,则表示泵可以抽到比测量地点的大气压低30KPa的真空状态。同一台泵在不同的地点测量,其相对压力值可能是不同的,因为不同测量地点的大气压是不同的,这是各地的海拔高度、温度等不同客观条件造成的。简而言之,以“测量地点大气压”作为参照来标识的气压,称为:“相对压力”或“相对真空”。
国际真空行业通用的“真空度”,也是最科学的是用绝对压力标识;指得是“极限真空、绝对真空度、绝对压力”(我公司与之一致),但“相对真空度”(相对压力、真空表表压、负压)由于测量的方法简便、测量仪器非常普遍、容易买到且价格便宜,因此也有广泛应用。理论上二者是可以相互换算的,两者换算方法如下:
相对真空度=极限真空度(绝对压力)-测量地点的气压
例如:有一种微型真空泵PK4512(http://www.weichengkj.com/PK.htm)的极限真空度为45KPa,则它的相对真空度约为45-100=-55Kpa,在常用的相对真空表上就显示为-0.055Mpa左右(因为与当地大气压有关系),这就是为什么有的客户在买了泵回去用真空表测量后,误会生产厂家参数没达到,差了很远的原因了。
真空的极限就是-0.1MPA。
真空泵利用机械、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。
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。其广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。
扩展资料:真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。
因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。
为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑必须检查确定每一种工艺要求的真空度,因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。
(1)抽气速率一系指单位时间内真空泵在残余压力下从进气管吸入的气体容积,即好凯德真空泵的生产能力(或称流世V),以m³或L/s表示。
(2)残余压力或称极限真空度一系指该泵所能达到的最低压力(绝对)。
雅之雷德用一定的进口真空泵抽吸某一密闭容器中的气体,无论抽吸的时间有多久,容器中的压力是不能无限地降低到零(即绝对真空)的。这是因为当进气压力低于某一值后,或是由于泵中液体发生汽化,或是由于高压侧漏回的气盘与真空泵的抽气胜相同.或是由于好凯德真空泵的压缩比过高,容积系数降低为零.都会使泵无法继续吸入新鲜气体。在这种情况下,容器中的压力再也不会降低了。此时的绝对压力值称为残余压力或极限真空度。