各种真空泵的详细介绍

各种真空泵的详细介绍第1页，共32页，2023年，2月20日，星期三真空泵第2页，共32页，2023年，2月20日，星期三分类按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体传输泵和气体捕集泵。按其真空度可以分为：粗真空、高真空、超高真空三大类。 第3页，共32页，2023年，2月20日，星期三气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出，借以达到抽气目的的真空泵。包括：液环真空泵（水环式真空泵）、往复式真空泵、罗茨真空泵、水喷射真空泵、气体喷射泵、扩散泵等。气体捕集泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上，从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵。包括：吸附泵和低温泵等。工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等。第4页，共32页，2023年，2月20日，星期三工作原理真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为：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。随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。第5页，共32页，2023年，2月20日，星期三随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽，大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求，由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用。第6页，共32页，2023年，2月20日，星期三往复式真空泵靠活塞往复运动使泵腔（气缸）的工作容积周期性地变化来抽气的真空泵，又称活塞真空泵。工作时，吸气管接被抽真空容器，排气管直通大气。往复真空泵抽气量较大，抽气速率范围为每小时45～20000立方米，单级泵极限压力约为103帕，双级泵可达1帕。往复真空泵可用于真空蒸馏、真空浓缩、真空结晶、真空过滤、真空干燥和混凝土真空作业等。在泵的吸气口处若安装冷凝器，可抽除含水蒸汽的气体；若安装过滤器，则可抽除含尘气体。第7页，共32页，2023年，2月20日，星期三第8页，共32页，2023年，2月20日，星期三罗茨真空泵罗茨真空泵是指具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵，此泵不可以单独抽气，前级需配油封、水环等可直排大气。罗茨真空泵的转速可高达3450～4100转/分;抽气速率为30～10000升/秒（1升=10-3米3）；极限真空：单级为6.5×10-2帕，双级为1×10-3帕。罗茨真空泵的特点是：启动快，耗功少，运转维护费用低，抽速大、效率高，对被抽气体中所含的少量水蒸汽和灰尘不敏感，在100～1帕压力范围内有较大抽气速率，能迅速排除突然放出的气体。这个压力范围恰好处于油封式机械真空泵与扩散泵之间。因此，它常被串联在扩散泵与油封式机械真空泵之间，用来提高中间压力范围的抽气量。这时它又称为机械增压泵。第9页，共32页，2023年，2月20日，星期三第10页，共32页，2023年，2月20日，星期三分子真空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牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量，被驱送到泵的出口。泵腔内有可旋转的转子，转子的四周带有沟槽并用挡板隔开。每一个沟槽就相当于一个单级分子泵，后一级的入口与前一级的出口相连。转子与泵壳之间有0.01mm的间隙。气体分子由入口进入泵腔，被转子携带到出口侧，经排气管道由前级泵抽走。牵引分子泵的优点是起动时间短，在分子流态下有很高的压缩比，能抽除各种气体和蒸汽，特别适于抽除较重的气体。但同于它自身的弱点：抽速小，密封间隙太小，工作可靠性较差，易出机械故障等，因此除特殊需要外，实际上很少应用。曾一度被结构和制造简单，抽速大的扩散泵所代替。第11页，共32页，2023年，2月20日，星期三第12页，共32页，2023年，2月20日，星期三无油干式机械真空泵简称干式机械泵。是指泵能从大气压力下开始抽气，又能将被抽气体直接排到大气中去，泵腔内无油或其他工作介质，而且泵的极限压力与油封式真空泵同等量级或者接近的机械真空泵。目前，真空行业使用的大多数机械真空泵都是用油、水或其它聚合物等流体充当泵的工作介质，在泵内起冷却、密封、润滑等多种作用。随着科学技术的发展以及真空应用领域的扩大，原有的机械真空泵及其组成的抽气系统出现了两个急需解决问题：一是泵的工作介质返流污染被抽容器，而这种返流在许多情况下影响产品的质量、数量，增加设备的维护成本。其次，由于某些工艺过程中的反应物质使真空泵内的介质严重变质，使泵不能正常工作。第13页，共32页，2023年，2月20日，星期三第14页，共32页，2023年，2月20日，星期三水喷射真空泵水喷射真空泵它可单独使用，也可用为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵、维持泵、钛泵的预抽泵用。利用机械、物理、化学、物理化学等方法对容器进行抽气，以获得和维持真空的装置。真空泵和其他设备（如真空容器、真空阀、真空测量仪表、连接管路等）组成真空系统，广泛应用于电子、冶金、化工、食品、机械、医药、航天等部门。第15页，共32页，2023年，2月20日，星期三第16页，共32页，2023年，2月20日，星期三吸气剂离子泵吸气剂离子泵是将被抽气体分子电离，并在电磁场或电场的作用下将其输送到泵的吸附表面而被吸气剂捕集的一种真空泵。吸气剂离子泵是一种无污染的超高真空泵，极限压力可达10-7～10-9帕。吸气剂真空泵分为蒸发离子泵和溅射离子泵两种。蒸发离子泵和溅射离子泵在可控热核反应装置、加速器、空间模拟装置和电子器件等方面都得到广泛的应用。第17页，共32页，2023年，2月20日，星期三第18页，共32页，2023年，2月20日，星期三水环式真空泵带有叶片的叶轮偏心安装在装水的泵壳中，叶轮在泵壳中旋转形成水环，其作用相当于一个活塞，依靠改变体积抽出空气形成真空的真空泵。水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。第19页，共32页，2023年，2月20日，星期三水环泵工作原理水环式真空泵圆柱形泵缸内注入一定量的水，星形叶轮偏心地装在泵缸内，当叶轮旋转时，水受离心力作用被甩向四周而形成一个相对于叶轮为偏心的封闭水环。水环式真空泵中被抽吸的气体沿吸气管及接头由吸气孔进入水环与叶轮之间的空间，右边月牙形部分，由于叶轮的旋转，这个空间容积由小逐渐增大，因而产生真空抽吸气体。

第20页，共32页，2023年，2月20日，星期三水环式真空泵随着叶轮的旋转，气体进入左边月牙形部分。因叶轮是偏心旋转的，此空间逐渐缩小，气体逐渐受到压缩升压，气与水便由排气孔经接头沿排气管进入水箱中，自动分离后再由放气管放出。水环式真空泵中废弃的水和空气一起被排到水箱里。第21页，共32页，2023年，2月20日，星期三第22页，共32页，2023年，2月20日，星期三水环泵的优点结构简单，制造精度要求不高，容易加工。结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。第23页，共32页，2023年，2月20日，星期三水环泵的缺点效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液，可达130Pa。第24页，共32页，2023年，2月20日，星期三特点结构紧凑、工作平衡可靠和流量均匀，所以化工生产中多用来输送或抽吸易燃、易爆和有腐蚀性的气体。水环式真空泵由于叶轮搅拌液体，损失能量大，故其效率很低。总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。第25页，共32页，2023年，2月20日，星期三组成部分①泵体。当泵体带隔板时，由前后泵体与中间隔板组成。②转子──由叶轮、轴热入组成，泵轴配有护轴套。③分配板──前、后分配板装于泵体与前、后侧盖之间。④阀板部件──由阻水板和柔性阀板组成，安装在分配板的排气口，具有自动调节排气角度的作用。柔性阀板为易损件。第26页，共32页，2023年，2月20日，星期三⑤轴封部件──大规格的泵一般采用填料密封，轴封的冷却方式有两种，一种为内供水方式，一种为外供水方式。采用不同的轴封供水方式，轴封函体的安装方向则不同。⑥侧盖⑦轴承──2BE1303---705用球轴承作轴向定位，圆柱滚子轴承承担径向载荷。⑧供水管路──向真空泵提供工作水。⑨轴封供水管路——当采用外供水方式时，向轴封函提供密封冷却水。⑩自动排水阀──控制起动水位。第27页，共32页，2023年，2月20日，星期三传动方式直联传动装在底座上的真空泵及电机，两联轴器间应留有一定的间隙。将钢尺的直边沿轴线方向放在两联轴器的外圆周上。用手转动联轴器数圈，机组应转动灵活。装上联轴器护罩。第28页，共32页，2023年，2月20日，星期三2.带传动采用V形胶带传动时，胶带的长度应一致，并设有拉紧装置。将真空泵、电机导轨（有的规格没有电机导轨）放在混凝土基础上，电机放在底脚垫上。并检查与基础的接触情况，调好真空泵及电机的水平度。套上V形胶带。通过拉紧装置拉紧胶带。检查两皮带轮的端面是否在一垂直的平面上，否则要重新调整。用手扳动带轮数圈，应转动灵活。第29页，共32页，2023年，2月20日，星期三3.减速机传动真空泵通常放在混凝土基础上，电机、减速机放在同一底座上。先将真空泵作水平校正，拧上地脚螺栓（暂不上紧），然后将底座上的电机、减速机与真空泵进行水平校正及对中。校正时，可在真空泵或底座下垫薄铁片，使整个机组水平放置。拧紧所有螺栓，并按直联传动联轴器的调中方法，对联轴器进行对中。检查联轴器的安装精度是否符合图4的要求。避免因安装不当而造成设备变形、增大噪声、振动及损坏轴承。采用硬齿面平行轴减速机时，减速机带有盘状冷却管，用户须在冷却水接口处接上常温