抽气装置工作原理
抽真空泵工作原理
抽真空泵工作原理
真空泵是一种用于抽取容器内气体从而建立真空状态的设备。
其工作原理主要分为以下几个步骤：
1. 压缩：真空泵通过旋转或摩擦的方式，将气体排入泵腔中。
在这个过程中，泵腔内部的容积会逐渐变小，从而使气体被压缩。
2. 放气：当泵腔内部气体被压缩到一定程度后，泵腔与排气口之间的阀门会打开，将气体释放出来。
这样可以使泵腔内的压力降低，进而形成真空。
3. 排气：一旦气体被释放，真空泵会继续运转，将泵腔内的气体排出系统。
这个过程将持续进行，直到达到所需的真空度。
4. 封闭：当所需真空度达到后，真空泵会关闭进气口和排气口的阀门，从而保持真空状态。
这种封闭状态有助于阻止外界气体进入容器内。
综上所述，真空泵通过压缩、放气、排气和封闭的过程，可有效地将气体抽取出来，从而建立和维持真空状态。
冷泵cryopump的工作原理
冷泵cryopump的工作原理冷泵（cryopump）是一种常用于真空系统中的高效气体抽取装置。
它基于低温原理，通过使气体分子在冷表面上凝结和吸附，将气体从真空系统中排除。
冷泵具有高抽气速度、广泛的适用性以及不产生污染等优点，在许多领域得到广泛应用。
冷泵的工作原理可以分为三个步骤：冷降温、吸附和脱附。
冷泵通过制冷剂或制冷机组将冷表面降温至非常低的温度，通常低于低温液氮的沸点（-196℃）。
这样低温表面就能够有效地凝结和吸附气体分子。
当气体分子进入冷泵的凝结室时，由于表面温度低于气体的凝结点，气体分子会在冷表面上凝结成固体。
这个过程类似于水蒸汽在冷凝器中凝结成水滴。
凝结的气体分子以固体形式存在于冷表面上，被牢固地固定住。
当冷表面上的固体气体达到一定的吸附量之后，冷泵需要进行再生。
再生的过程通常是通过加热冷表面来实现的。
当冷表面加热至一定温度时，固体气体会脱附并转化为气体形式，然后通过真空系统的排气口排出。
这样，冷泵就恢复了抽气能力，可以继续抽取气体。
冷泵的高抽气速度和高效率主要归功于其低温表面。
低温表面提供了大量的凝结和吸附位置，使得气体分子能够高效地被捕获和固定。
同时，冷泵的设计还考虑了气体分子的输运和扩散效应，以最大程度地提高气体分子与冷表面的接触机会。
冷泵的应用领域非常广泛。
在半导体制造中，冷泵通常用于去除真空系统中的残余气体，确保制造过程的高纯度。
在核工业中，冷泵被用于提供高真空环境，以减少气体对实验装置的干扰。
此外，冷泵还常见于航天器、光学仪器、激光器等设备中。
尽管冷泵在真空系统中起到了重要的作用，但它也有一些局限性。
首先，冷泵需要制冷剂或制冷机组来提供低温，这增加了设备的复杂性和成本。
其次，冷泵只适用于能够在低温条件下凝结和吸附的气体分子，对于某些气体如氢气和氦气等，冷泵的抽气效果较差。
冷泵是一种高效的气体抽取装置，利用低温原理将气体分子凝结和吸附在冷表面上，实现真空系统的抽气。
其工作原理简单明了，应用广泛，但也存在一定的局限性。
抽气器课件
抽气器的种类及原理
• 3.多喷嘴长喉部射水抽气器的结构特点： （1）将单喷嘴改为七只喷嘴。 （2）扩散管改为七根长喉部管子。 （3）抽气器除空气止回门外，均是焊接结构 制作比较方便。 （4）采用多个喷嘴和长喉部结构，抽气器的 效率较高。 （5）同样的抽空气能力需要的的工作水量少
抽气器的种类及原理
抽气器的种类及原理
• Ⅱ级射汽抽气器由Ⅱ级喷咀和Ⅱ级扩压管 组成。冷却管为直管,胀装在冷却器二端的 固定管板上。 • 水室处于设备的二端及中间, 设有冷却水进 口和冷却水出口。 • 中间冷却器、后冷却器壳体上有凝结水出 口, • 通过疏水器连接至凝汽器疏水膨胀箱。
抽气器的种类及原理
• 为使汽轮机装置具有备用性, 主抽气器及中、 后冷却器均一用一备。 • 整个主抽气器由刚性支座支承在基础上。 • 空气蒸汽混合物从凝汽器中被Ⅰ级射汽抽 气器吸入其混合室, • 在混合室内与喷咀射出的高速蒸汽 • 混合进入扩压器, 经过压缩后排入中间冷却 器。
抽气器的种类及原理
• 蒸汽空气混合物在中间冷却器中经过冷却 后, 空气和 • 部分末凝结蒸汽再被Ⅱ级射汽抽气器吸入, 在混合室内与喷咀射出的高速蒸汽混合进 入扩压器, 经过 • 压缩后排入后冷却器。蒸汽空气混合物在 冷却器中经过冷却后, 蒸汽被冷却成凝结水, 空气则排于大气中。
抽气器的种类及原理
抽气器的种类及原理
• 3.主抽气器。起动抽气器是在汽轮机启动之 前使凝汽器很快建立足以启动汽轮机的真 空而用的, 主抽气器是在汽轮机正常工作时, 伴同凝汽器的运行而工作的。主抽气器由 两个单级的射汽抽气器(Ⅰ级和Ⅱ级)及两个 表面式冷却器( 中间冷却器和后冷却器) • 串联组成。Ⅰ级射汽抽气器由Ⅰ级喷咀和 Ⅰ级扩压管组成;Ⅱ级射汽抽气器 •
汽轮机原理-抽气器
后，最后扩压至略高于大气压力的时候排出。
射水抽气器不消耗新蒸汽，运行费用较射汽抽
气器低。系统简单、运行可靠、维护方便。 但需
要另外安装射水泵。现代大型汽轮机都采用射水
抽气器。国产200MW汽轮机就是采用射水抽气器
作为主抽汽器。中小型汽轮机多采用射汽抽气器
作为主抽汽器。
6
第四节 抽气器 射水抽汽器
混合室 高压工作水 （循环水）
射水泵
工作水室
与凝汽器 抽气口相连 喷嘴 喉部 扩压管
高压水在喷嘴 中降压增速，形成高 速射流，卷吸混合室 的气体并带出混合室 ，混合室内形成高度 真空。射流与空气混 合物流出混合室，进 入扩压管流出。
抽气器垂直布 置，可以利用水柱自 重流动，减小水泵耗 功。
7
第四节 抽气器
四. 水环式真空泵
国产300MW和600MW汽轮机组的抽气装置都是采用水环式真空泵。其主 要部件有叶轮和壳体。壳体内形成一个圆柱体空间，叶轮偏心地安装在壳体内。 在壳体上开有吸气口和出气口，实行轴向吸气和排气。叶轮带有前弯叶片，偏 心地安装在充有适量工作水（密封水）的椭圆形泵体内。 当叶轮旋转时，由 于离心力作用，水向周围运动， 形成一个运动着的圆环（密封水环）。由于 偏心地安装的，水环的内表面也就与叶轮偏心，叶轮轮毂与水环间形成一个月 形空间。叶轮每转一周，每两个 相邻叶片与水环间所形成的空间由小到大， 又由大到小地周期性变化。当空间处于由小 到大变化时，该空间产生真空，由进气口吸 入气体。当空间处于由大到小变化时，该空 间产生压力，吸入的气体被压缩并经排气口 排出。这样，当叶轮连续运转时，就不断地 重复上述过程，起到一个连续抽气的作用。
启动抽气器功率大建立真空快，但工质和工质的热量不能回收，有经济损失。故它
抽气器的工作原理
抽气器的工作原理
抽气器的工作原理是指通过一定的动力或压力，将空气从一个区域抽出，从而形成真空或低压的装置。
其工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 压缩：抽气器通常使用电机驱动一个叶轮或活塞等装置，将空气压缩到一定的压力。
2. 减压：通过调整泄漏阀、活塞间隙等控制装置，让压缩的空气在一定路径上通过限制装置，逐渐降低压力，形成真空或低压区域。
3. 吸气：在减压的同时，通过合适的进气口和排气管道设置，使外部的空气进入抽气器并且被抽走。
这样就形成了负压或真空。
4. 排气：抽出的空气会通过抽气器的排气管道被排出，使系统得到连续的抽取。
需要注意的是，不同类型的抽气器可能有略微不同的工作原理，但基本的原理是通过创造负压或真空的环境来实现气体的抽取。
减压蒸馏抽气泵的工作原理
减压蒸馏抽气泵的工作原理
减压蒸馏抽气泵是一种常用的真空设备，其工作原理主要分为三个步骤：
1. 蒸馏：首先，将待蒸馏物放入蒸馏装置中，加热物体使其蒸发。
在低压条件下，蒸发的物质可以更容易地转化为气态。
高温和低压有助于分离混合物的组分。
2. 抽气：在蒸馏过程中，将减压蒸馏抽气泵连接到蒸馏装置上。
抽气泵通过旋转叶片或活塞运动的方式，创建一个低压区域。
这个低压区域使得物质能够从蒸馏装置中蒸发，然后被抽入抽气泵。
3. 隔离：抽气泵将蒸发的物质从蒸馏装置中抽出后，通过一系列阀门和管道将其隔离。
通常会使用冷凝器将气态物质冷却并转化为液态，然后将其收集。
通过这一系列步骤，减压蒸馏抽气泵可以实现将液态或固态物质转化为气态，并将其分离、收集的功能。
工作原理的核心是通过创建低压区域，使物质能够被抽出蒸馏装置并被隔离。
机械泵与分子泵的工作原理
机械泵与分子泵的工作原理
机械泵：
机械泵是一种通过机械运动实现气体泵送的装置。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 压缩气体：机械泵内部装有叶轮或齿轮，当泵启动时，叶轮或齿轮会旋转，通过压缩泵内部的气体，增加气体的密度和压力。
2. 排出气体：随着叶轮或齿轮的旋转，泵内的气体会被推向泵的出口，通过排气阀门排出系统。
3. 创建真空：随着气体的排出，泵内形成了低压区域，吸引周围的气体进入泵内，继续压缩和排出，逐渐形成真空。
分子泵：
分子泵是一种利用分子热运动产生的气体扩散作用实现气体抽取的装置。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 扩散气体：分子泵内部包含一个或多个旋转的叶轮，叶轮旋转时通过离心力会将气体分子向外扩散，使气体分子自由运动。
2. 离子化气体：在分子泵内部的电子轰击下，气体分子可能被电离形成带电粒子，进一步增加气体的运动速度。
3. 抽取气体：在分子泵内部设置的抽气口或排气口，带电粒子会被静电排斥或磁场引导，从而被抽取出系统，形成真空。
机械泵和分子泵常常结合使用，机械泵主要负责将气体压缩和排出，分子泵则负责在机械泵的基础上进一步提高真空度。
抽气真空泵原理图
抽气真空泵原理图
抽气真空泵是一种常用的真空设备，它主要通过以下原理来实现真空抽取的过程。
首先，抽气真空泵由一个担任驱动装置的电机和一个旋转叶片组成。
电机通过驱动装置使旋转叶片旋转。
当旋转叶片转动时，叶片间隙与泵壳之间形成若干个密闭腔室。
在旋转叶片的作用下，腔室容积不断变化。
当腔室容积不断扩大时，腔室内的气体就会形成低压区域。
随着旋转的进行，低压区域与进气口形成连接，气体会通过进气口流入腔室。
这时，进气口与低压区域之间存在压力差，气体会被吸入腔室。
当腔室容积继续减小时，气体就会被压缩，并随着叶片旋转和腔室容积变小而逐渐被推向出气口。
在这个过程中，气体的压力逐渐增加，从而实现气体的排除。
通过不断的旋转和抽取，抽气真空泵可以将腔室内的气体不断抽取，并形成真空状态。
需要注意的是，抽气真空泵工作过程中需要与其他真空辅助设备配合使用，例如气体收集系统、气体排放系统等，以确保抽取的气体得到处理和利用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不凝性气体的抽空规则
抽气装置采用不凝性气体的抽 空规则来决定启动，控制和终止抽 空子系统的时间，从而达到把不凝 性气体抽出抽气室的最佳效果。抽 气压缩机的吸气温度被作为该规则 的反馈。抽空启动和终止的压缩机 吸气温度设定点是由抽气控制器计 算的，它与抽气室内的液体温度有 关。
不凝性气体的排除
制 冷 子 系 统 的 制 冷 剂(R404a)通 过一个恒压膨胀阀定量进入抽气 室，膨胀阀自动地把抽气室的入口 压 力 恒 定 地 控 制 为 34磅 /平 方 英 寸 (234KPa)。 这 样 ， 进 入 换 热 管 内 的 制 冷 剂 是 大 约 为-16oF (-8.9oC)的 恒 定 饱和温度的两相。被冷却的换热盘 管在其外表面形成了低压蒸汽区， 这就使制冷剂蒸汽从冷水机组冷凝 器向抽气室和换热盘管表面方向流 动。一旦制冷剂蒸汽到达换热盘管 附近，它就被冷凝成液态，使制冷 剂的体积大大减少，从而出现了局 部的真空区。这就导致更多的制冷 剂进入抽气室以填补这个真空区， 也就使得越来越多的制冷剂蒸汽被 冷凝。这个运行机理通常被称为热 虹吸现象。随着冷水机组制冷剂不 断地被冷凝，大量的冷凝热被传送 到了换热盘管的内部。同时，抽气
数据收集完成以后，“自适 应”运行模式将定制抽气制冷循环 的运行参数。该运行参数分成两 组，分别对应于冷水机组压缩机运 转和不运转两种状态。
自适应模式的运转流程－冷 水机组压缩机运转时
当冷水机组压缩机运转时，抽 气装置的制冷子系统也跟着启动。 制冷子系统将持续运转， 直至连续 60分 钟 运 行 时 间 内 不 出 现 抽 空 动
抽空 时 间<= 1 分 钟 1分钟<抽 空 时 间<= 3 分 钟 3分 钟<抽 空 时 间<= 5 分 钟 抽空 时 间>= 5 分钟
抽气装置停止运转时间 3天 2天 1天
6 小时
17
EarthWise 抽气装置工作原理
图9－ 冷 水 机 组 压 缩 机 停 转 时 自 适 应 模 式 的 运 转 流 程
换热面积 供冷凝制冷 剂蒸汽用
抽气室换热 管的有效换 热面积
制冷剂。蒸汽
(100 F)
来自膨胀阀的制冷剂液。
体/蒸汽混合物(-16)
来自膨胀阀的制冷剂液。
体/蒸汽混合物(-16 F)
至冷凝机组压缩机
吸气口处的R40。4a
制冷剂蒸汽(16 F)
空气
19
EarthWise 抽气装置工作原理
图6 冷凝机组
压缩机
冷凝器
碳箱温度传感器
卸压装置
膨胀阀 抽空电磁阀 压缩机吸气温度传感器
限流器 抽空压缩机
抽气室
蒸气管线
冷水机组 冷凝器
干燥过滤器 隔离阀
浮球阀 排液管
加热器 翅片加热井
排气电磁阀
接冷水机组 排气管
再生电磁阀
接冷水机组 蒸发器 隔离阀
碳箱
13
EarthWise 抽气装置工作原理
制冷回路的典型工作流程
图7为 制 冷 回 路 的 典 型 工 况 ：70oF(21.1oC)的 环 境 温 度 及100oF(37.8oC)的 冷凝温度条件下的工作流程示意图。 · 点1＝-16oF (-26.7oC) · 点2＝ 当 抽 气 室 中 的 不 凝 性 气 体 较 少 时 ， 超 过60oF (15.5oC) · 点3＝150oF (65.5oC) · 点4＝85oF (29.4oC) · 点5＝75oF (23.9oC)
如果压缩机在抽气制冷循环暂 停期间关闭，抽气装置的运行模式 将转换为“冷水机组压缩机停转时 自适应模式的运转流程”。请参考 图9。
抽气装置停止运转时间 4小 时 3小 时 2小 时 1小 时 不停止
15
EarthWise 抽气装置工作原理
图8－ 冷 水 机 组 压 缩 机 运 转 时 自 适 应 模 式 的 运 转 流 程
图10－ 抽气室中的空气对冷凝盘管换热面积的影响
抽气室中无空气
来自膨胀阀的制冷剂。液
体/蒸汽混合物(-16 F)
至冷凝机组压缩机
吸气口处的R40。4a
制冷剂蒸汽(90 F)
抽气室1/2空间有空气
抽气室换热 管的有效换 热面积 至冷凝机组压缩机
吸气口处的R40。4a
制冷剂蒸汽(70 F)
抽气室充满空气
在制冷子系统的停止运转期 内 ，DynaView操 作 面 板 将 显 示 抽 气 装置距离下次重新启动的剩余时间 (Time Until NextPurge Run)。
如果控制器认为在主压缩机停 转期间有必要运行抽气装置，则抽 气装置开始运行，直到在连续的 60分 钟 运 行 期 间 内 没 有 不 凝 性 气 体 的 抽 空 要 求 。 如 图9所 示 。
图7 EarthWise 抽 气 装 置 制 冷 剂 流 程 示 意 图
冷凝机组
4
3
2
压缩机吸气 温度传感器
压缩机 膨胀阀 1
冷凝器 5
干燥过滤器
抽气室 蒸发器
抽气室入口 (吸 入 冷 水 机 组 冷 凝 器 中 的 制 冷 剂 蒸 汽)
抽气室出口 (液 态 制 冷 剂 回 到 冷 水 机 组 的 冷 凝 器 中)
冷水机组第一次运转。抽
气装置持续运转168小时 以收集冷水机组在运转或 停转时的相关数据
冷水机组停转
抽气装置关闭
抽气装置控制器根据历史的制冷水机 组运转和停转时的抽空数据决定下一 步的抽空时间（选择过去24小时的日 抽空时间和过去7天的日平均抽空时 间的较大者作为抽空时间）
关闭抽气装置
是
抽气装置运转
态，都可以使抽气装置的制冷子 系统运转以有效地收集不凝性气 体。 ·向操作人员提供冷水机组的高压 端和低压端是否出现泄漏的信 息。
使抽气装置只有在需要排除不 凝性气体时才运行，不需要使其一
直处于运转状态，从而减少能耗， 节约开支
“自适应”的运转模式需要根 据历史运行数据来选择最佳的运转 模式。在冷水机组第一次运行的时 候，自适应控制模块将控制抽气制 冷 循 环 连 续 运 转168小 时(7天)以 收 集 数据。在收集数据期间，冷水机组 的压缩机可能运转也可能没有运 转。
否
的60分钟里面
没有启动过抽
空作业？
停止抽气装置
否
运转 8 小时
停止抽气装置
否
运转 1 天
抽空时间小 于5分钟？
是
抽空时间小 于3分钟？
抽气装置运转
是
停止抽气装置
否
运转 2 天
抽空时间小 于1分钟？
停止抽气装置
是
运转 8 天
18
EarthWise 抽气装置工作原理
抽气
图10表 示 了 抽 取 抽 气 室 中 积 累
冷水机组压缩机运转时的抽空时间 (过去24小 时 或 过 去7天 的日 平 均 值 的 较 大 者)
抽空 时 间<= 1 分 钟 1分钟<抽 空 时 间<= 3 分钟 3分钟<抽 空 时 间<= 5 分 钟 5分钟<抽 空 时 间<= 8 分 钟 抽 空 时 间>= 8 分 钟
作。抽气控制器将检查它一直记录 的两个参数： · 过 去24小 时 中 ， 冷 水 机 组 运 转 时
如果选择“停止”模式，抽气 装置的冷凝机组将不会运转。 运转
如果选择“运转”模式，不管 冷水机组是否运转，抽气装置的冷 凝机组都将持续运转。 自动
如果选择“自动”模式，抽气 装置的冷凝机组只有在冷水机组的 压缩机运转时才运转。 自适应
如果选择“自适应”模式，抽 气装置冷凝机组的运转状态将完全 由过去的运转情况决定。选择“自 适应”的运行模式可以达到以下的 目的： ·不管冷水机组是否处于运转状
如果冷水机组压缩机在制冷子 系统的非运转期内启动，则抽气装 置也开始运转并将其运行模式转为 “冷水机组压缩机运转时自适应模 式 的 运 转 流 程 ” 。 请 参 考 图8。
冷水机组压缩机运转或停转时的抽空时间 (选择 过 去24小 时 的 日 常 抽 空 时 间 ， 过去7天 的 日 平 均 值 中 的 较 大 者)
的 空 气/不 凝 性 气 体 的 过 程 。 当 抽 气 室中没有空气时，由于冷水机组的 制冷剂蒸汽带走了的大量热量，从 而使冷凝机组中的压缩机入口制冷 剂具有很高的过热度。随着空气在 抽气室中的不断积累，空气的体积 将取代冷水机组制冷剂的体积，从 而减少了冷水机组制冷剂与抽气装 置制冷剂的换热面积。因此，抽气 装置制冷剂能够获得的热量就大大 减少，从而降低了抽气装置压缩机 入口制冷剂的过热度。
当冷凝机组吸气温度降低到抽 空启动设定点时，抽气控制器将启 动电磁阀和抽空压缩机的工作，开 始进行抽气作业，把积累在抽气室 中的不凝性气体抽取出去。随着抽 气室中的空气被不断地抽走，抽气 室中的换热盘管再次暴露给冷水机 组的制冷剂蒸汽，因此有更多的热 量从冷水机组制冷剂中传送到换热 盘管表面上，同时也有更多的冷水 机组制冷剂蒸汽被冷凝，抽气装置 压缩机的吸气温度也开始回升。抽 气控制器一直监测着压缩机的吸气 温度，同时根据这个温度决定运行 还是停止抽空作业。
EarthWise 抽气装置工作原理
概述
抽气装置在其冷凝机组启动后开始运作。冷凝机组用于冷凝抽气室中 来自于冷水机组的制冷剂蒸汽。它降低抽气室中制冷剂的温度和压力，从而 使冷水机组冷凝器中的制冷剂蒸汽被抽吸进来。包含有不凝性气体和水蒸气 的 制 冷 剂 通 过 一 根 连 接 在 抽 气 室 底 部 的5/8英 寸 连 接 管(吸 气 管)进 入 抽 气 室 。 进入抽气室后，制冷剂蒸汽被冷凝成液态并滴落到抽气室的底部，在这里， 一根装有干燥过滤器的回液管把制冷剂液体回送到冷水机组冷凝器中。不凝 性 气 体 则 被 留 在 抽 气 室 中 ， 而 且 不 断 地 积 累 。 如 图6所 示 。