旋片式真空泵

結(jié)構(gòu)

        旋片式真空泵可以抽除密封容器中的干燥氣體，若附有氣鎮(zhèn)裝置，還可以抽除一定量的可凝性氣體。但它不適于抽除含氧過高的，對(duì)金屬有腐蝕性的、對(duì)泵油會(huì)起化學(xué)反應(yīng)以及含有顆粒塵埃的氣體。

旋片式真空泵是真空技術(shù)中***基本的真空獲得設(shè)備之一。旋片泵多為中小型泵。旋片式真空泵有單級(jí)和雙級(jí)兩種。所謂雙級(jí)，就是在結(jié)構(gòu)上將兩個(gè)單級(jí)泵串聯(lián)起來。一般多做成雙級(jí)的，以獲得較高的真空度。

        旋片泵的抽速與入口壓強(qiáng)的關(guān)系規(guī)定如下：在入口壓強(qiáng)為1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值分別不得低于泵的名義抽速的95%、50%和20%。

        旋片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切（二者有很小的間隙），轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個(gè)旋片。旋轉(zhuǎn)時(shí)，靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動(dòng)。

原理圖

        旋片泵的旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個(gè)端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分，當(dāng)轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，與吸氣口相通的空間A的容積是逐漸增大的，正處于吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的，正處于排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過程。由于空間A的容積是逐漸增大（即膨脹），氣體壓強(qiáng)降低，泵的入口處外部氣體壓強(qiáng)大于空間A內(nèi)的壓強(qiáng)，因此將氣體吸入。當(dāng)空間A與吸氣口隔絕時(shí)，即轉(zhuǎn)至空間B的位置，氣體開始被壓縮，容積逐漸縮小，***后與排氣口相通。當(dāng)被壓縮氣體超過排氣壓強(qiáng)時(shí)，排氣閥被壓縮氣體推開，氣體穿過油箱內(nèi)的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉(zhuǎn)入另一級(jí)（低真空級(jí)），由低真空級(jí)抽走，再經(jīng)低真空級(jí)壓縮后排至大氣中，即組成了雙級(jí)泵。這時(shí)總的壓縮比由兩級(jí)來負(fù)擔(dān)，因而提高了極限真空度。

工作原理

旋轉(zhuǎn)式真空泵工作原理：

1.液環(huán)真空泵工作原理：

        液環(huán)真空泵常用的有水環(huán)真空泵和納西泵。它主要用于抽吸氣體，特別在抽吸腐蝕性氣體時(shí)更為常用。

在泵體中裝在適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪殼相切，水環(huán)的上部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時(shí)葉輪輪殼與水環(huán)這間形成一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部零度為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180度時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體更被排出泵外。水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

        納西泵的作用原理和水環(huán)真空泵一樣，但是由于葉輪是在橢圓型殼體中旋轉(zhuǎn)，在長(zhǎng)軸方向的液環(huán)與葉軸間形成兩個(gè)月牙形空間，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)就反復(fù)靠近和離開液環(huán)，空間也就反復(fù)縮小和擴(kuò)大。這樣，就可不斷地將液體壓出和吸入。

2.滑閥真空泵工作原理：

        另一種典形的旋轉(zhuǎn)真空泵為滑閥真空泵，泵殼內(nèi)裝一偏心的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子上有若干槽，槽內(nèi)有可以滑動(dòng)的滑片。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)地槽內(nèi)的滑片向四周伸出，不與泵殼接觸。氣體于滑片與泵殼所包圍的空間擴(kuò)大的一側(cè)吸入，于二者所包圍的空間縮小的它側(cè)排出?；婵毡盟a(chǎn)生的低壓可達(dá)0.06Pa。相比旋片真空泵運(yùn)行更加穩(wěn)定，耐用性更強(qiáng)。

3.噴射式真空泵工作原理：

        噴射泵是利用流動(dòng)時(shí)的動(dòng)能與靜壓能相互轉(zhuǎn)化的原理來吸送流體的，工作液體可以是蒸汽，也可以是液體。

        噴射泵由工作噴嘴和擴(kuò)壓器及混合室相連而組成。工作噴嘴和擴(kuò)壓器這兩個(gè)部件組成了一條斷面變化的特殊氣流管道。工作蒸氣在高壓下以很高的速度從噴嘴噴出，在噴射過程中，氣流通過噴嘴可將靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。工作蒸汽壓強(qiáng)和泵的出口壓強(qiáng)之間的壓力差，使工作蒸汽在管道中流動(dòng)。

        在這個(gè)特殊管道中，蒸汽經(jīng)過噴嘴的出口到擴(kuò)壓器入口之間的這個(gè)區(qū)域（混合室），由于蒸汽流處于高速而出現(xiàn)一個(gè)負(fù)壓區(qū)。此處的負(fù)壓要比工作蒸汽壓強(qiáng)和泵出口處所能承受的***大壓強(qiáng)（反壓強(qiáng)）低很多。此時(shí)，被抽氣體吸進(jìn)混合室，工作蒸汽和被抽氣體相互混合并進(jìn)行能量交換，把工作蒸汽靜壓能轉(zhuǎn)變來的動(dòng)能傳給被抽氣體，混合氣流在擴(kuò)壓器擴(kuò)張某而產(chǎn)生正激波，波后的混合氣流速度降為亞音速，混合氣流的壓力上升。亞音速的氣流在擴(kuò)壓器的漸擴(kuò)流動(dòng)時(shí)是降速增壓的。混合氣流在擴(kuò)壓器出口處，壓力增加，速度下降，而后從壓出口排出。故噴射泵也是一臺(tái)氣體壓縮機(jī)