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真空泵的种类介绍及选型

日期:2019-12-16 12:05:11

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。

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。

常用真空泵包括干式螺杆真空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵等,这些泵是我国国民经济各行业应用真空工艺过程中必不可少的主力泵种。近年来, 伴随着我国经济持续高速发展,真空泵相关下游应用行业保持快速增长势头,同时在真空泵应用领域不断拓展等因素的共同拉动下,我国真空泵行业实现了持续稳定地快速的发展。

(1)泵总体结构型式

真空泵的泵体的布置结构决定了泵的总体结构。

立式结构的进、排气口水平设置,装配和连接管路都比较方便。但泵的重心较高,在高速运转时稳定性差,故这种型式多用于小泵。

卧式泵的进气口在上,排气口在下。有时为了真空系统管道安装连接方便,可将排气口从水平方向接出,即进、排气方向是相互垂直的。此时,排气口可以从左或右两个方向开口,除接排气管道一端外,另一端堵死或接旁通阀。这种泵结构重心低,高速运转时稳定性好。一般大、中型泵多采用此种结构。

泵的两个转子轴与水平面垂直安装。这种结构装配间隙容易控制,转子装配方便,泵占地面积小。但泵重心较高且齿轮拆装不便,润滑机构也相对复杂。

(2)泵的传动方式

真空泵的两个转子是通过一对高精度齿轮来实现其相对同步运转的。主动轴通过联轴器与电机联接。在传动结构布置上主要有以下两种:其一是电动机与齿轮放在转子的同一侧如图。从动转子由电动机端齿轮直接传过去带动,这样主动转子轴的扭转变形小,则两个转子之间的间隙不会因主动轴的扭转变形大而改变,故使转子之间的间隙在运转过程中均匀。这种传动方式的最大缺点是:a.主动轴上有三个轴承,增加了泵的加工和装配难度,齿轮的拆装及调整也不便;b.整体结构不匀称,泵的重心偏向电动机和齿轮箱一侧。

真空泵分类:

SK系列直联水环式真空泵                                               2SK系列水环式真空泵                                            W系列水力喷射器

SK系列直联水环式真空泵:包含SK-0.4、SK-0.8 、SK-1.0 、SK-1.5B四个规格,是用来抽吸空气和其它无腐蚀性,不溶于水、不含有固体颗粒的气体,以便在密闭容器中形成真空。吸入气体中允许混有少量液体。SK直联式水环真空泵可直接从大气压起动抽气。机泵同轴、结构紧凑、维修方便、铜叶轮材质。SK型直联式水环真空泵广泛用于电子器件制造、真空干燥、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮、真空浸渍、进滤、浸渍、涂腊、焊接、冶炼、化工、轻工、石油、医疗、制药、印染、半导体、食品、原子能、纺织等科研机关、大专院校、工矿企业。SK型直联水环式真空泵不可用来抽含氧过高的、有毒的、易爆的或与泵油发生化学作用的气体,也不可当作压缩机或传输泵使用。

2SK系列水环式真空泵:2SK系列水环式真空泵相当于2台SK系列水环真空泵串联使用。因SK系列水环真空泵只能达到-700mmHg的极限真空度,为达到较高真空及高真空下的较大抽气速率,20世纪80年代国内开发了2SK系列真空泵。水环真空泵-大气喷射泵机组是用来抽吸空气和其它无腐蚀性、不溶于水、不含有固体颗粒的气体以便在密闭容器中获得较高的真空。它被广泛应用于:提炼食品原料、纺织、化工、医药、造纸业和冶金工业及电子领域的真空蒸发、真空回潮、真空浸渍、真空干燥及真空冶炼等领域。具有真空度高、在高真空区抽速大及结构紧凑、工作可靠、维修方便等特点。

W系列水力喷射器:W系列水力喷射器是综合国内同类产品之优点革新制造的是一种具有抽真空、冷凝、排水等三种有效能的机械装置。水力喷射器分铸铁和不锈钢两种材质,应用极为广泛,主要适用于真空与蒸发系统,进行真空蒸发、真空抽水、真空过滤、真空结晶、干燥、脱臭等工艺,是制糖、制药、化工、食品、制盐、味精、牛奶、发酵、酿造、轻工、国防部门广泛需要的设备。



2X型双级旋片式真空泵                                     XD型系列单级旋片式真空泵                                             XZ型旋片式真空泵

2X型双级旋片式真空泵 :为双级结构,它的工作性能由高压级与低压级二部分组成,它的吸入口与真空容器或真空设备连接,在运转时容器内的气体将大量吸入与排出。

XD型系列单级旋片式真空泵:单级旋片式机械真空泵,是一种使用范围广泛的获得真空的基本设备,操作容易,维护方便。XD旋片真空泵适宜于各工业的真空应用,例如:食品制造业上的各类食品的真空包装;纺织工业上的各种松软物品的真空压缩包装;化学工业上的真空干燥、蒸馏、浓缩.

XZ旋片式真空泵: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。


2XZ型旋片式真空泵                                                                 2XZ-B型旋片式真空泵

2XZ系列真空泵:为双级直联结构,它的吸入口与真空设备连接,在运转时将容器内的气体大量吸入与排出,当设备获得真空时,高压级排气阀封闭,高压级入口的气体将转送到第二级,并经第二级吸入与排出真空设备可获得了一定的真空。

2XZ-B型旋片式真空泵:双级直联结构,它的工作性能由高压级与低压级二部分组成,它的吸入口与真空设备连接,在运转时容器内的气体将大量吸入与排出,当设备获得真空时,高压级排气阀封闭,高压级吸入的气体将转送到第二级,并经第二级吸入与排出,这样真空设备可获得一定的真空。


真空泵分类:

真空泵 按工作原理分 气体输送泵 变容真空泵
往复式


旋片式 油封式
旋片式
滑阀式
定片式
余摆线式
多室旋片式
干式螺杆
液环式
罗茨真空泵
动量传输泵 分子真空泵 牵引分子泵

涡轮分子泵
复合分子泵
喷射真空泵 液体喷射真空泵
气体喷射真空泵
蒸汽喷射真空泵
扩散泵 自净化扩散泵

分馏式扩散泵
扩散喷射泵

离子输运泵

气体捕集泵 吸附泵


吸气剂泵


吸气剂离子泵 蒸发离子泵


溅射离子泵

低温泵


按真空度分 粗真空度



高真空度 滑阀式真空泵



旋片式真空泵


罗茨真空泵


超高真空度




真空的定义

真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态

真空度

处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。真空度高表示真空度“好”的意思,真空度低表示真空度“差”的意思。

真空度单位

通常用托(Torr)为单位,国际上取用帕(Pa)作为单位。

1托=1/760大气压=1毫米汞柱

托与帕的转换

1托=133.322帕 或 1帕=7.5×10-3托

平均自由程

作无规则热运动的气体粒子,相继两次碰撞所飞越的平均距离,用符号“λ”表示。

流量

单位时间流过任意截面的气体量,符号用“Q”表示,单位为帕·升/秒(Pa·L/s)或托·升/秒(Torr·L/s)。

流导

表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒(L/s),在稳定状态下,管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。符号记作“U”。 U=Q/(P2- P1)

压力或压强

气体分子作用于容器壁的单位面积上的力,用“P”表示。

标准大气压

压强为每平方厘米101325达因的气压,符号:(Atm)。

极限真空

真空容器经充分抽气后,稳定在某一真空度,此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气,再经12小时抽真空,最后一个小时每隔10分钟测量一次,取其10次的平均值为极限真空值。

抽气速率

在一定的压强和温度下,单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率,简称抽速。即Sp=Q/(P-P0)

冷阱(水冷挡板)

置于真空容器和泵之间,用于吸附气体或捕集油蒸汽的装置。

气镇阀

油封机械真空泵的压缩室上开一小孔,并装上调节阀,当打开阀并调节入气量,转子转到某一位置,空气就通过此孔掺入压缩室以降低压缩比,从而使大部分蒸汽不致凝结而和掺入的气体一起被排除泵外起此作用的阀门称为气镇阀。

真空冷冻干燥

真空冷冻干燥,也称升华干燥。其原理是将材料冷冻,使其含有的水份变成冰块,然后在真空下使冰升华而达到干燥目的。

真空蒸镀

在真空环境中,将材料加热并镀到基片上称为真空蒸镀,或叫真空镀膜。

真空干燥

利用真空环境下沸点低的特点来干燥物品的方法。

真空系统常用名称

①主泵:在真空系统中,用于获得所需要真空度来满足特定工艺要求的真空泵,如真空镀膜机中的油扩散泵就是主泵。

②前级泵:用于维持某一真空泵前级压强低于其临界前级压强的真空泵。如罗茨泵前配置的旋片或滑阀泵就是前级泵。

③粗抽泵:从大气压下开始抽气,并将系统压力抽到另一真空泵开始工作的真空泵。如真空镀膜机中的滑阀泵,就是粗油泵。

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