1、真 空 泵,目錄,一、概述 1、真空泵的分類 2、各類真空泵工作壓力范圍 3、真空泵的規(guī)格及型號表示法 二、常用真空泵技術 1、蒸汽噴射泵 2、濕式泵 3、干式泵 三、總結,一、概 述,真空泵是用各種方法在某一封閉空間中產(chǎn)生、改善和維持真空的裝置。真空泵可以定義為：利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。隨著真空應用的發(fā)展，真空泵的種類已發(fā)展了很多種，其抽速從每秒零點幾升到每秒幾十萬、數(shù)百萬升。極限壓力(極限真空)從粗真空到10-12Pa以上的極高真空范圍。,真空區(qū)域的劃分, 粗真空 105103 Pa 低真空 103 10 -1 Pa 高真空 10-1

2、10 -6 Pa 超高真空 10-6 10 -10 Pa 極高真空 10-10Pa,1、真空泵的分類,按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類型，即變?nèi)菡婵毡煤蛣恿總鬏敱谩?變?nèi)菡婵毡檬抢帽们蝗莘e的周期變化來完成吸氣和排氣以達到抽氣目的的真空泵。氣體在排出泵腔前被壓縮。 動量傳輸泵（分子真空泵）依靠高速旋轉的葉片或高速射流，把動量傳輸給氣體或氣體分子，使氣體連續(xù)不斷地從泵的入口傳輸?shù)匠隹凇?變?nèi)菡婵毡?往復式 旋轉式（旋片式、滑閥式、液環(huán)式、羅茨式、螺旋式、爪形轉子式） 其它型式,2、各類真空泵工作壓力范圍,3、真空泵的規(guī)格及型號表示法,國產(chǎn)的各種機械真空泵的型號通常是用漢語拼音字母來

3、表示。漢語拼音字母表示泵的類型；字母前的數(shù)字表示泵的級數(shù)，單級時“1”省略；字母后邊橫線后的數(shù)字表示泵的抽速(L/S) 。,國產(chǎn)真空泵型號對照表,二、常用真空泵技術,蒸汽噴射泵 濕 式 泵（液環(huán)真空泵、旋轉葉片泵） 干式泵（羅茨泵、螺桿泵、爪式泵）,蒸汽噴射泵原理圖,1、蒸汽噴射泵,蒸汽噴射泵原理,壓力為0速度為0的工作蒸汽流經(jīng)拉瓦爾噴嘴(見拉瓦爾噴管)在噴嘴出口處射流的速度上升到超音速 1而壓力下降為1因而將被抽氣體吸入與高速蒸汽流碰撞混合和交換能量并流向擴散器。在擴散器收縮段蒸汽和被抽氣體進一步混合成為均勻混合氣體。在這一過程中混合氣體的速度開始連續(xù)下降而壓力連續(xù)上升在擴散器喉段附近產(chǎn)生正

4、激波。混合氣體速度由超音速急劇降為亞音速而壓力則隨之急劇升高。在擴散器出口處壓力上升到大氣壓力或后一級噴射器的進口壓力時混合氣體即排出。,蒸汽噴射泵,優(yōu)點： 無機械運動部件 可靠耐用 快速的抽真空 緊湊、占地面積小 工作安全 低的投資成本 適應性強 結構簡單、重量輕,蒸汽噴射泵,缺點： 運動流體供應 廢水處理 工藝過程污染 故障探尋困難 級間冷卻 常為多級 在 400PaA以下結冰,2、濕式泵液環(huán)真空泵,液環(huán)式真空泵工作原理,泵吸入 (氣體混合物),氣體混合物,氣體混合物,工作液,氣體和液體,泵排出 (氣體和液體),液環(huán)真空泵工 作 原 理,在圓形泵體（A）內(nèi)，在相對于泵體中心線為偏心的軸上裝

5、有一個葉輪（B）。轉動的葉輪的離心作用迫使工作液通過通道（D）流向腔體周邊形成環(huán)流（C）。 泵起作用時，被輸送的氣體混合物經(jīng)過中間板（E）上的吸入口（H）進入葉輪，在泵入口處形成真空。氣體混合物充入位于液環(huán)內(nèi)徑和葉輪葉片根部之間的葉輪腔內(nèi)。當葉輪轉動時，葉輪葉片浸沒在液環(huán)中的程度增加，而使液環(huán)和葉輪葉片根部之間的容積減少。結果是氣體混合物受到壓縮，直至到達中間板中（K）的排放口（J）。氣體混合物通過排放口排出。 在壓縮循環(huán)過程中，熱傳遞到液環(huán)。為了使溫度保持在工作液的蒸發(fā)點以下，必須進行冷卻。通過連續(xù)不斷地向液環(huán)添加冷的工作液來達到冷卻的目的。添加的工作液量與經(jīng)過排放口與壓縮氣體混合物一起排放

6、的工作液排放量相等。氣體混合物和工作液最終經(jīng)過泵出口進行分離。,液環(huán)式真空泵基本類型,液環(huán)泵按不同結構可分成如下幾種類型： (1) 單級單作用液環(huán)泵單級是指只有一個葉輪，單作用是指葉輪每旋轉一周，吸氣、排氣各進行一次。這種泵的極限真空較高，但抽速和效率較低。 (2) 單級雙作用液環(huán)泵單級是指只有一個葉輪，雙作用是指葉輪每旋轉一周，吸氣、排氣各進行二次。在相同的抽速條件下，雙作用液環(huán)泵比單作用液環(huán)泵大大減少尺寸和重量。由于工作腔對稱分布于泵輪轂兩側，改善了作用在轉子上的載荷。此種泵的抽速較大，效率也較高。,液環(huán)式真空泵基本類型,(3) 雙級液環(huán)泵大多是單作用泵串聯(lián)而成。實質(zhì)上是兩個單級單作用的液

7、環(huán)泵的葉輪共用一根心軸聯(lián)接而成。它的主要特點是在較高真空度下，仍然具有較大的抽速，而且工作狀況穩(wěn)定。 (4)大氣液環(huán)泵實際是大氣噴射器串聯(lián)液環(huán)泵的機組。液環(huán)泵前面串聯(lián)大氣泵是為了提高極限真空，擴大泵的使用范圍。,液環(huán)式真空泵,優(yōu)點： 結構簡單，制造精度要求不高，容易加工。 結構緊湊，泵的轉數(shù)較高，一般可與電動機直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結構尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。 壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。 由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對泵內(nèi)進行潤滑，而且磨損很小。轉動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。 吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，維修方便。,液環(huán)式真空泵,缺

8、點： 效率低，一般在30%左右，較好的可達50%。 真空度低，這不僅是因為受到結構上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強只能達到20004000Pa。用油作工作液，可達130Pa。 封液循環(huán)、污染,旋 轉 式 葉 片 泵,排放口,排放閥,固定泵筒,轉子,進氣口,葉片,彈簧,濕式泵,旋 轉 式 葉 片 泵 原 理,轉子在有柱狀膛孔的定子內(nèi) 。 轉子有兩個葉片在槽中反向滑動 。 當轉子運轉時，葉片端與油潤滑定子壁接觸。 每轉一次為兩個泵吸循環(huán) 比較小的不平衡力。,油 封 旋 轉 式 葉 片 泵,旋 轉 式 葉 片,1. 吸氣,2.隔離,3. 壓縮,4. 排氣,旋 轉

9、式 葉 片 泵,優(yōu) 點 極限壓力好 噪聲小 應用范圍廣,缺 點 油封液污染 對腐蝕很敏感 維修費用高 抽速范圍受到限制 不適于抽除含氧過高、有爆炸性、對泵密封油起化學作用、及含有顆粒灰塵的氣體。,濕 式 泵 的 主 要 問 題,密封液體供應 污染 廢水處理 腐蝕 蒸汽壓力限制（特別是液環(huán)泵） 可靠性 運行成本,27,沒有工業(yè)生產(chǎn)液流的污染 深度真空，運轉更靈活 無廢水，無污染，（較少或）無廢棄物處理費用 維修成本較低 在泵排放口立即回收溶劑 消耗水、電、氣等費用較低 運行成本較低,3、干 式 泵,干式抽真空：,X =好 x =壞,技術對比,干式泵的成本,投資成本較高 較低的運行成本 延長維修服

10、務間隔時間和軸承壽命。 在運轉范圍內(nèi)，電力消耗較低。因此，在容能比（M3/hr/kW）方面節(jié)能效果更好。 無受污染的油要進行處理（除了齒輪箱以外）。,干式泵技術：泵的類型,羅茨泵 螺桿泵 爪式泵,羅 茨 泵,氣量被收集,被泵吸的氣量,進氣,移動(無壓縮),排氣,外露排氣口,羅茨結構的各級運行,螺桿泵,螺桿結構方式,氣體從這個方向泵吸,螺桿泵原理,螺桿泵是利用齒輪傳動同步反向旋轉的相互嚙合而不接觸的左螺桿與右螺桿作高速轉動，利用泵殼和相互嚙合的螺旋將螺旋槽分隔成多個空間、形成多個級，氣體在相等的各個槽內(nèi)（柱形等螺距）進行傳輸運動，但無壓縮，只有螺桿最末端的螺旋結構對氣體有壓縮作用。螺桿的各級間可

11、形成壓力梯度，以分散壓差和提高壓縮比。各部間隙和泵轉速對泵的性能有很大影響。在設計螺桿各部的間隙時，要考慮膨脹、加工及裝配精度和工作環(huán)境（如抽除含粉塵氣體等）等。,螺 桿 泵 結 構 及 特 點,通過減速或注氣來冷卻能力降低并減少危險 雙螺桿運轉 不銹鋼轉子 轉子嚙合匹配 懸臂軸 單級壓縮 產(chǎn)生過多的熱 有很好的液體兼容性 維護保養(yǎng)非常容易 復雜的螺桿結構方式,爪式泵,爪式轉子,排氣,進氣,爪式泵原理,爪式泵工作,爪 式 泵 壓 縮 比,出口壓力(mbar),50,40,30,20,10,10,10,10,10,10,10,10,-3,-2,-1,0,1,2,3,羅茨泵,出口壓力,入口壓力,爪式泵,比,爪式泵結構特點,氣體壓縮比高 有效的氣體壓縮 工藝材料可以從泵中通過（良好的灰塵處理） 良好的蒸汽輸送和回收 能忍受熱負載 抽空到和擴散泵交接 直接支持工業(yè)擴散泵,40,三、總 結,真空泵的工作壓強應該滿足真空設備的極限真空及工作壓強要求。 正確地選擇真空泵的工作點。 真空泵在其工作壓強下，應能排走真空設備工藝過程