低温真空泵原理与结构
低温冷却液真空泵技术参数
低温冷却液真空泵技术参数
低温冷却液真空泵是一种高效的真空泵，它使用低温冷却液来冷却泵体和压缩腔体，从而降低泵体和压缩腔体的温度，提高泵的抽气速度和抽气效率。
以下是低温冷却液真空泵的主要技术参数： 1. 抽气速度：低温冷却液真空泵的抽气速度通常在1L/s至1000L/s之间，具体的抽气速度取决于泵的型号和规格。
2. 极限压力：低温冷却液真空泵的极限压力通常在10^-6Pa至10^-8Pa之间，具体的极限压力取决于泵的型号和规格。
3. 电源电压：低温冷却液真空泵的电源电压通常在220V至380V之间，具体的电源电压取决于泵的型号和规格。
4. 冷却液：低温冷却液真空泵使用的冷却液通常是低温液态氮或液态氧，使用时需要特别注意冷却液的贮存和使用方法。
5. 噪音：低温冷却液真空泵的噪音通常在60dB至80dB之间，具体的噪音取决于泵的型号和规格。
6. 温升：低温冷却液真空泵的温升通常在10℃至30℃之间，具体的温升取决于泵的型号和规格。
7. 外形尺寸：低温冷却液真空泵的外形尺寸通常根据泵的型号和规格而定，一般为长宽高不等的长方体形状。
以上是低温冷却液真空泵的主要技术参数，用户在选择和使用低温冷却液真空泵时需要根据实际需求和条件选择适合的型号和规格。
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压缩机和真空泵的工作原理和结构
压缩机的结构和工作原理结构：压缩机是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发( 吸热) 的制冷循环。
压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备( 启动器和热保护器) 及冷却系统组成。
启动器基本上有两种，即重锤式和PTC 式。
其中后者较为先进。
冷却方式有油冷和自然冷却两种。
一般家用冰箱和空调器的压缩机是以单相交流电作为电源，它们的结构原理基本相同。
冰箱压缩机功率较小，通常在250W 以下。
而空调器压缩机功率通常在230-900W 之间。
两者使用的致冷剂有所不同。
2. 生产制造方法压缩机是以流水线方式生产的。
在机械加工车间( 包括铸造) 制造出缸体、活塞( 转轴) 、阀片、连杆、曲轴、端盖等零部件；在电机车间组装出转子、定子；在冲压车间制造出壳体等。
然后在总装车间进行装配、焊接、清洗烘干，最后经检验合格包装出厂。
大多数压缩机制造厂不生产启动器和热保护器，而是根据需要从市场采购。
3. 种类目前家用冰箱和空调器压缩机都是容积式，其中又可分为往复式和旋转式。
往复式压缩机使用的是活塞、曲柄、连杆机构或活塞、曲柄、滑管机构，旋转式使用的是转轴曲轴机构。
按应用范围又可分为低背压式、中背压式、高背压式。
低背压式( 蒸发温度-35 ～-15 ℃) ，一般用于家用电冰箱、食品冷冻箱等。
中背压式( 蒸发温度-20 ～0 ℃) ，一般用于冷饮柜、牛奶冷藏箱等。
高背压式( 蒸发温度-5 ～15 ℃) ，一般用于房间空气调节器、除湿机、热泵等。
4. 规格、质量压缩机的规格是按输入功率来划分的。
一般每种规格间相差50W 左右。
另外，也有按气缸容积划分的。
压缩机主要性能指标有：输入、输出功率，性能系数，制冷量，启动电流、运转电流、额定电压、频率，气缸容积，噪音等。
衡量一种压缩机的性能，主要从重量、效率和噪音三个方面的比较。
低温绝热真空管结构
低温绝热真空管结构
低温绝热真空管是一种用于在极低温度下工作的设备，通常用
于科学研究和工业应用。
它的结构通常包括以下几个主要部分：
1. 外壳，低温绝热真空管的外壳通常由高强度的金属或合金材
料制成，以确保在真空状态下能够有效地隔离外部环境的热量传导。
外壳通常具有良好的密封性能，以确保管内真空度的维持。
2. 内部绝热层，在外壳内部，通常会设置一层绝热材料，如泡
沫玻璃、气凝胶或其他绝热材料，以减少热传导和热辐射，从而保
持管内的低温状态。
3. 真空腔体，在绝热层内部是真空腔体，用于实现管内的真空
环境。
这通常要求对接头和密封部分进行精密设计和加工，以确保
管内真空度的维持。
4. 冷却系统，低温绝热真空管通常需要配备冷却系统，以维持
管内低温状态。
这些冷却系统可以是液氮、液氦等低温工质，通过
循环流动来降低管内的温度。
5. 附加部件，根据具体的应用需求，低温绝热真空管可能还需要配备温度传感器、加热元件、真空泵等附加部件，以实现对管内温度和真空度的精确控制。
总的来说，低温绝热真空管的结构设计旨在最大限度地减少外部热量传导和辐射，同时维持管内的高真空度和低温状态，以满足科学研究和工业应用对极低温环境的需求。
低温真空技术
低温真空技术低温真空技术是一种应用广泛的技术，可用于多个领域，包括科学研究、工业制造和医学等。
本文将对低温真空技术进行介绍，并探讨其在不同领域中的应用。
一、低温真空技术的基本原理低温真空技术是通过在真空环境下降低温度，使物质处于低温状态。
其基本原理是利用真空环境中没有气体传热的特性，通过降低气体压力来减少传热途径，从而实现温度的降低。
低温真空技术通常需要使用真空泵将容器内的气体抽出，使其形成真空环境。
同时，为了维持低温状态，还需要使用制冷设备对容器进行冷却。
1. 科学研究领域在科学研究领域，低温真空技术被广泛应用于物理学、化学和材料科学等领域的研究。
通过将物质置于低温真空环境中，可以观察到一些在常温下无法观察到的物理和化学现象。
例如，超导材料在低温下会表现出完全的电阻消失现象，这对于研究超导机制具有重要意义。
2. 工业制造领域在工业制造领域，低温真空技术被广泛应用于半导体、光电子和航天等行业。
在半导体制造过程中，需要将硅片置于低温真空环境中进行薄膜沉积和光刻等工艺，以提高芯片的性能和稳定性。
在航天器制造过程中，低温真空技术可以用于模拟宇宙真空环境，测试航天器在极端温度条件下的性能。
3. 医学领域在医学领域，低温真空技术被应用于冷冻保存和生物医学研究等方面。
例如，低温真空技术可以用于冷冻保存人体组织和细胞，以延长其保存时间并保持其生物活性。
此外，低温真空技术还可以用于生物医学研究，例如研究冷冻保存对细胞结构和功能的影响。
三、低温真空技术的发展趋势随着科学技术的不断发展，低温真空技术也在不断进步和完善。
未来的发展趋势主要集中在以下几个方面：1. 提高真空度：随着真空泵技术的不断改进，将能够实现更高的真空度，从而更好地满足科学研究和工业制造的需要。
2. 提高低温效果：随着制冷技术的不断创新，将能够实现更低的温度，从而在更多领域中应用低温真空技术。
3. 发展新的应用领域：随着对低温真空技术的深入研究，将发现更多的应用领域。
低温真空干燥箱原理
低温真空干燥箱原理首先，低温真空干燥箱通过一台真空泵将箱体内部的空气排空，形成真空环境。
真空环境下，空气压强远低于常压，这样可以减少气体分子的密度，减少分子之间的碰撞，从而减少物质表面的蒸发速率，达到干燥的目的。
其次，低温真空干燥箱通过加热元件将箱体内的温度升高，从而提高物质的蒸发速率。
加热元件通常是一根加热线圈或加热棒，通过通电加热使箱体内的温度升高。
在真空环境下，物质的蒸发速率与温度成正比，温度越高，蒸发速率越快。
因此，通过加热使物质表面的温度升高，可以加快水分分子的蒸发速率，实现更快的干燥。
此外，低温真空干燥箱还可以通过冷凝器将蒸发的水分分子冷凝为液体，进一步减少物质的水分含量。
冷凝器通常是一个温度远低于物质表面温度的冷凝器表面，它可以通过制冷剂或其他冷却方式将水分分子冷却至足够低的温度，使其转化为液体。
通过冷凝器，低温真空干燥箱可以更加充分地去除物质中的水分。
最后，低温真空干燥箱会通过一个维持恒压的控制系统来控制箱体内的真空度以及温度。
控制系统通常包括真空计、温控仪、电源等组成部分，利用这些设备可以实现对箱体内的真空度以及温度的控制和调节。
控制系统可以根据用户设定的参数来自动完成干燥过程，并通过显示屏等方式将干燥过程的参数实时显示出来，方便用户进行监控。
综上所述，低温真空干燥箱的原理是通过在真空环境下加热物质使其蒸发，同时通过冷凝器将蒸发的水分分子冷却为液体，最终实现物质的干燥。
它在许多行业中具有广泛的应用，例如食品加工、制药、化工等领域，可以用于去除物质中的水分、溶剂或其他挥发性物质，实现物质的干燥，提高产品质量。
低温冷却液真空泵工作原理
低温冷却液真空泵工作原理
低温冷却液真空泵是一种使用低温液体作为介质的真空泵，其主要工作原理是利用低温液体的沸腾蒸发原理实现泵的工作。
这种类型的真空泵被广泛应用于各种制冷、冷冻、真空、冻干、高温脱气等领域。
以下是低温冷却液真空泵的工作原理：
1. 蒸发
在低温冷却液真空泵中，将低温液体注入泵的外壳（也叫做冷却器或冷凝器），液体会从冷却器顶部流入，并且它们在那里被加热，这启动了蒸发过程。
2. 压缩
当泵入口处有气体进入泵内时，这些气体会与气体分子发生碰撞，产生一个压缩作用，使气体的体积变小，同时温度也会上升。
这时，低温冷却液会将气体吸出泵入口，将其推向管道系统中。
3. 冷凝
随着气体体积的缩小，气体的温度不断上升，因此需要将气体中的热量蒸发到低温冷却液中，这使得气体中的水分子和水蒸气分子不断聚集并冷却下来，最终转化为液体。
4. 排出
在冷凝过程中，气体被转化为液体，这时从泵的出口排出液态物质并
送往目标容器中。
同时，由于低温冷却液的不断流动，泵继续吸取气体，重复上述过程。
总的来说，低温冷却液真空泵的工作原理是主要依赖低温液体的蒸发、压缩和冷凝这一工艺过程实现。
与其他类型的真空泵相比，低温冷却
液真空泵具有独特的优势，如工作效率高、稳定性好、噪音低、可靠
性强等，广泛应用于制药、生物医学、实验室、化工等领域中。
低温冷却液真空泵技术参数
低温冷却液真空泵技术参数
1.泵的结构：该泵是以低温冷却液作为介质的真空泵，一般采用双级结构，即一级为离心泵，二级为分子泵。
2. 泵的排气速度：排气速度是泵的重要参数之一，它表示单位时间内泵能排出的气体体积。
低温冷却液真空泵的排气速度一般在100~1000L/s之间。
3. 泵的极限压力：极限压力是指泵能够达到的最小压力，也称为泵的终极压力。
低温冷却液真空泵的极限压力一般在
10^-8~10^-10Pa之间。
4. 泵的功率：泵的功率是指泵在运行过程中消耗的能量，一般以千瓦为单位。
低温冷却液真空泵的功率一般在1~10kW之间。
5. 泵的噪音：泵的噪音是指泵在运行过程中产生的声音。
低温冷却液真空泵的噪音一般在70~80分贝之间。
6. 泵的重量：泵的重量是指泵本身的重量，一般以千克为单位。
低温冷却液真空泵的重量一般在50~500kg之间。
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各种真空泵参数、特点及原理
各种真空泵参数、特点及原理参数抽速:10-1200m/hSV10B,SV16B,SV25B,SV40B,SV65B,SV100B的极限真空度为0.5mbar(无气镇分压强)1.5mbar(带气镇分压强)SV200,SV300,SV500,SV630,SV750,SV1200，SV1200的极限真空度为8*10-2mbar(无气镇分压强)7*10-1mbar(带气镇分压强)特点排水蒸汽能力强、抽速大、环保双级油封旋片泵参数抽速:4-65m/h极限真空度:10-4mbar(无气镇分压强)2*10-3mbar(无气镇全压强)5*10-3mbar(带气镇全压强)特点强制润滑、内置自动防返油阀、进气口水平和垂直两种安装方式、工作原理1、单级旋片泵:泵主要由定子、旋片、转子组成，在定子缸内偏心地装有转子，转子槽中装有两块旋片，由于弹簧弹力和旋片离心力作用使旋片紧贴于缸壁，当转子在定子缸内旋转时周期性地将进气口方面容积逐渐扩大而吸入气体，同时逐渐缩小排气口方面容积将已吸入气体压缩从排气阀排出。
2、双级旋片泵:由两个工作室组成，两室前后串联，同向等速旋转。
无油真空泵螺杆式无油压缩真空泵参数抽速:250-630m/h极限真空度:0.01mbar电机功率:15KW噪音:75dB特点维护简单，不易出现故障，寿命长工作原理分为吸气、压缩开始、压缩结束、排气四个过程，随着泵转子的转动，吸气过程开始，当吸气过程结束后，压缩过程开始，泵进入压缩阶段，当压缩过程结束时，泵排气过程开始，最后为排气过程，将被抽气体排出。
活塞干泵参数抽速:15-38m/h极限真空度:3*10-2mbar排水蒸气能力:30mbar特点结构简单，方便维护，低能耗，坚固耐用工作原理通过曲轴连杆机构的作用是使汽缸内的活塞做往复运动，当活塞在汽缸内从左端向右端运动时，由于汽缸左端体积不断增大，汽缸内气体密度减小，而形成抽气过程，此时容器中的气体经过吸气阀进入泵体左腔，当活塞达到最右位置时，汽缸内就完全充满了气体，接着活塞从右端向左端运动，此时吸气阀关闭排气阀打开，将气体排到大气中，完成一个循环。
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低温真空泵原理与结构
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低温真空泵原理与结构
低温真空泵原理与结构
低温泵的结构
低温泵又叫低温真空泵、冷泵、冷凝泵。
低温泵的冷源可以是低温液体(液氮或液氦)，也可以是低温制冷机。
这里介绍制冷机型低温泵,这种低温泵的制冷机在两个温度级上产生制冷,分别冷却两个低温表面，被抽的气体就被冷却在低温表面上。
制冷机的一级通常工作在５0K—７0K范围,它用来冷却靠外的冷板,这个外部冷板既为更冷的冷板充当防辐射的屏蔽,同时又用来冷却挡在泵入口处的百叶窗(障板)，当水蒸汽碰到障板上时就被冷冻在它上面,这极像液氮冷阱冷冻水蒸气的情形。
制冷机的二级,即最冷的一级，通常工作在10K—20Ｋ之间，用来冷却靠内的冷板，它冷冻穿过百叶窗的N2、O2、Ar等气体。
不能被这一温度冷冻的气体被位于冷板内部的活性炭吸附。
ﻫ低温泵抽气机理之一：低温冷凝
上图表示低温泵把真空室内的压力降到极低水平的能力。
它表示了低温沉积层上面平衡压力和低温沉积温度之间的关系。
例如:水在７6０Torr压力下在373K沸腾。
在27３Ｋ的结冰温度上蒸汽压为４Tｏrr。
如果冰层被进一步冷却到15０Ｋ，平衡蒸汽压将为4×10-8Toｒr。
如果在制冷机一级温度上，压力将低于１０－10托数量级。
从这个图上我们也可看出,对N2来说，如果冷板温度小于等于２0Ｋ，压力将小于10-１0托。
低温泵抽气机理之二：低温吸附
单用低温冷凝是不够的,Ne、H2、He等气体在20K的平衡蒸汽压力太高了，不能被低温冷凝在光的表面上,因而,用活性炭来吸附这些气体。
用活性炭作吸附材料是因为它有大的表面面积，也因为再生过程中它在室温下气体能很容易地脱附。
吸附在活性炭上的氢的平衡压力决定于活性炭温度和已吸附的氢的量。
随着吸附的氢的增加,吸附就变为在活性炭表面的冷凝。
但冷凝层厚度增加时压力不变。
活性炭抽氢能力很大，如果制冷机把１克活性炭保持在1５Ｋ，它可以在10－６托吸住28０ＳCC的氢。
低温泵能够吸住气体的最大量(抽气容量)是指对特定的气体种类的抽吸能力,也就是低温泵被再生前抽除的气体的体积。
低温泵的抽气速度(抽速）
低温泵设计者一般对抽气速度最感兴趣,气体由于所具有的热能(等于动能)而流人真空泵,由此可得出如下关系式:气体进入泵开口的平均速度等于气体常数乘以温度，再除以2π乘气体分子量的平方根，这样低温泵的理想抽速就等于平均速度乘以气体可以流过的泵口面积。
由于多数真空系统工作在室温,我们设想理想速度基于室温。
这样一种分子的速度仅仅由分子重量决定,较轻的气体具有较大的速度,氢的分子重量是2，通过每平方厘米开口面积上的抽速为４4.6L／S。
水分子量为１8,理想抽速为14.9Ｌ／Scｍ２,而氮为这组中最重的为2８，它的理想抽速为11.9８L/Sｃm２。
如果所有碰到泵口迎面上的气体分子都冷冻在百叶窗上的话,就实现了理想抽速。
事实上,水就达到了这一点,几乎所有碰到泵表面的水分子都粘在了百叶窗表面而不返弹回去。
象N2这类气体必须穿过百叶窗冷冻在内部冷板上，一部分分子返弹回去,其余的部分穿过去冷冻在内部冷板上,为了有效阻挡辐射热到达内部冷板,低温泵有人口百叶窗,它允许大约
40％～2５％的空气分子（O2和N２)流过它冰冻结在冷板上。
这样,对N2的净抽速是理想抽速的25％—40%或3.０—4.8L/Scm2，Ne、H2、He要走过更曲折的道路才能到达活性炭部位,结果只有约12%—20％的到达泵口表面的H２分子被低温吸附了，其余将弹回,所以H2的净抽速约为理想抽速的12%—20％或５.6—8.9L/Scｍ2。
低温泵的工作真空范围
低温泵典型的工作真空范围为１×１0-3—１×１0-1１托。
这一范围内气体是自由分子流区,这意味着它们通常从一个壁面运动到另一壁面而相互之间不发生碰撞。
在这一区域抽速是常数。
随着抽气压力增加进人到大于1×10-3托的转变区，抽速增加了,与扩散泵相比，低温泵具有在这一区域内抽速增大的特性，而扩散泵的抽速减少。
低温泵的抽气能力（抽气容量)
低温泵能够聚集大量的固态水、空气、氩、氮和氧，然后再蒸发除霜。
在这些霜层形成时，泵的抽速很少降低，制冷温度变化也很少,随着霜层增加到一定程度，抽速和温度都会有明显变化。
水被聚集在障板上直到堵掉一半的障板面积(例如:一个φ200口径的低温泵可凝聚30０克水蒸气成冰)。
固体氮和氩聚集在低温板的外层达几个厘米，通常这个厚度仅受到不能挨到辐射屏的限制。
(例如：一个φ200口径的泵在低温板外凝聚1cｍ厚的空气或氩，其量为1200标准升。
该泵专门用于溅射台，其低温板较大。
另一种同样口径的泵该值仅为350标准升)。
能吸收氢的量为对氢抽速减少50%时所聚集的氢平衡压力（一段选l×１０-6托)决定,当抽除其它气体使低温板温度升高时,能吸附氢的量就减少。
抽气容量是指低温泵能抽除(存留)某种特定气体的最大量,单位为托·升，ｍbar·L或者ｓｔｄ·L。
抽气容量由以下因素决定：
1)障板抽水蒸气达到了覆盖一半流通面积；
2)冷板外面凝聚的氮、氩等厚度太大;
３）吸附阵接近饱和。
在这三个因素中,往往是吸附最先达到饱和,因为与冷凝相比，吸附的量要小于冷凝的量。
所以抽气容量主要由吸附决定(主要因素是吸附剂的性能和数量)。
通常抽气容量是指抽速降到初始抽速的一半时抽出的气体的量,这时低温泵需要再生了，实际中常常是真空度不够好和制冷温度超过２0K时进行再生。
低温泵中制冷机的热负荷
用在低温泵上的制冷机在没有施加热负荷时，二级最低温度约１0K,一级最低温度35K。
随着施加的热负荷增加,每一级上的温度增大。
例如给某制冷机加9W的热负荷将使冷头温度达２0K,一级上加17W的热负荷使其温度达77Ｋ。
我们把低温冷板标称温度定为在正常工作时二级温度约１2K，一级温度约６0K—65K。
这样就对未预先考虑到的来自真空室的热负荷或由于大的气体流速下增加的热负荷留有一定的余量。
上述制冷机冷量分别为5W/1２Ｋ和
12W/６0K。
冷板的热负荷来自以下三个方面：
1.从真空室来的热辐射;
2.由于气体从室温下被冷却并被在低温下冷冻所放出的冷凝热；
3.腔内殊余气体的导热。
空气的导热系数(大于1托压力时基本上是常数)在压力减少到1托以下时减少得很快。
在压力低于１×１0-3托(这个区域气体处于分子流区），由于导热引起的传热通常可以忽略。
在低温领域中,它被称为绝热真空。
对比一下这时的导热性能与通用的热偶真空计,它的工作原理是从1×１０-3托至l托范围内的热传导系数的变化为基础的。
辐射热是低温泵的主要热负荷,对要承受辐射热的低温泵有两点要求：第一,尽可能多的反射来自真空室的辐射热;第二，低温泵应该能吸收难以反射掉的辐射热。
一些很洁净的电抛光真空室对低温泵辐射热极小，但多数情况是真空室壁面上吸附了水蒸汽后辐射热量几乎与黑体辐射相等。
由于辐射热是温度的4次方的函数。
如果在真空室有对低温泵产生辐射的高温热源，就容易地使低温泵热负荷过大,因而，用水冷挡板来把真空室中的高温热源与低温泵屏蔽开。
低温泵冷板应该抛光良好，在降温过程中就能反射辐射热，但是，一旦薄的水层凝结在低温表面，就会使表面变成吸收热辐射的热学黑体表面。
在低温泵中由于气体冷凝所产生的热负荷通常很小，但有一个例外的情况是当低温泵用于在溅射台中抽氩时。
冷凝氩产生的热负荷大多数由制冷机二级承担。
冷凝1托·升/秒的氩大约需０.7W冷量。
制冷机二级温度随着氩流量的增大而上升。
由于通常需要同时把氢保持在活性炭上,低温泵的流量设定应以低温板温度不大于20K为标准（这时的流量为最大流量)。
一般在设定流量时的压力为1×10-3托，如果在溅射镀膜工艺需要更高的氩气压力，那么就需要在低温泵前安装一个节流阀来把工作压力减少到使进入泵口时压力为1×10-3托。