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。真空泵一般由铸铁制造而成,但在使用过程中经常碰到输送化学气体和高温气体,这对真空泵提出了耐腐蚀和耐高温的要求。这类真空泵用不锈钢、陶瓷、合金等特殊材质来做过流部件可以满足要求。现代工业生产中,很多环节需要真空,真空泵正作为一种通用基础型的机械被广泛用于机械、石油、化工、电力、制药、食品、陶瓷、制糖、印染、冶金、塑料、等行业。
分类
按其工作原理,基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。气体输送泵包括:水环式真空泵(液环式真空泵);旋片式真空泵;定片式真空泵;干式真空泵;往复式真空泵;罗茨真空泵;滑阀式真空泵;余摆线真空泵;分子真空泵;牵引分子泵;复合式真空泵;水喷射真空泵;气体喷射泵;蒸汽喷射泵;扩散泵等。气体捕集泵包括: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。按其真空度可以分为:粗真空、高真空、超高真空三大类。
用途
制药、食品加工的真空干燥与包装;塑料、橡胶行业的真空挤出与成型;液体脱气;自来水厂真空引水;化工、纺织业的真空过滤、浸渍和蒸馏;电力行业凝汽器抽真空;煤炭行业真空浮选与过滤;实验室、冶金、化工、电子、电光源等行业的真空获得。
真空泵种类很多,工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵。按工作原理分为:气体抽送泵和气体捕集泵两种,气体输送泵包括:水环式真空泵(液环式真空泵);旋片式真空泵;定片式真空泵;干式真空泵;往复式真空泵;罗茨真空泵;滑阀式真空泵;余摆线真空泵;分子真空泵;牵引分子泵;复合式真空泵;水喷射真空泵;气体喷射泵;蒸汽喷射泵;扩散泵等;按工作原理分,基本上分为气体输送泵和气体两种类型。气体输送泵包括:水环式真空泵(液环式真空泵);旋片式真空泵;定片式真空泵;干式真空泵;往复式真空泵;罗茨真空泵;滑阀式真空泵;余摆线真空泵;分子真空泵;牵引分子泵;复合式真空泵;水喷射真空泵;气体喷射泵;蒸汽喷射泵;扩散泵等;气体捕集泵包括:吸附泵和低温泵。按其真空度可以分为:粗真空、高真空、超高真空三大类。
低、粗真空泵系列包括2BC水环式真空泵、2SK水环式真空泵、SK水环式真空泵、SZ水环式真空泵、SZB水环式真空泵、往复式真空泵、无油真空泵等。水环式真空泵主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。无油真空泵由于采用全密封装置,实现了曲轴箱和汽缸的完全隔离;加上活塞环使用了自润滑材料,便实现了先进的无油润滑。由于无污水排放,所以该型真空泵特别适用于化工、医药和食品等行业的真空蒸馏、真空蒸发、真空干燥、真空浓缩、真空浸渍等工艺过程中。
高、超高真空泵系列包括滑阀式真空泵、旋片式真空泵、罗茨真空泵、罗茨滑阀真空泵、罗茨旋片泵机组、罗茨水环式机组等。滑阀式真空泵可单独使用,也可作为罗茨真空泵、油增压泵、油扩散泵的前级泵的使用。当抽吸对黑色金属有腐蚀、对真空油起化学反应、含大量蒸汽、大量粉尘的气体时,需附加装置。广泛应用于真空拉晶、真空镀膜、真空冶金、真空热处理、真空浸渍、真空干燥、真空蒸馏、真空练泥、航空航天模拟试验等新材料、新技术、新工艺的生产与研制中;旋片式真空泵用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用,也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理,真空干燥等工艺过程中;罗茨水环式真空泵机组采用水环式真空泵作为前级泵,因而特别适用于抽除含有大量水蒸气和带有一定腐蚀性和可凝性气体的工艺过程中。
水环式真空泵liquid ring vacuum pump(又称液环式真空泵)。它是一种粗真空泵,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用,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。水环泵最初用作自吸水泵,而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展,水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘、含水的气体,因此,水环泵应用日益增多。在泵体中装有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,水形成了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毂相切,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)。此时叶轮轮毂与水环之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0°为起点,那么叶轮在旋转前180°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,气体便被排出泵外。综上所述,水环真空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。
旋片式真空泵rotary vane vacuum pumps,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。
罗茨泵Roots vacuum pump在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。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。
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