各类真空泵的基本原理ppt课件

液环式真空泵
优点： • 结构简单，制造精度要求不高，容易加工。 • 结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直 联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以 获得大的排气量，占地面积也小。 • 压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温 度变化很小。 • 由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进 行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间 的密封可直接由水封来完成。 • 吸气均匀，工作平稳பைடு நூலகம்靠，维修方便。
各类真空泵的基本原理
目录
一、概述
1、真空泵的分类 2、各类真空泵工作压力范围 3、真空泵的规格及型号表示法
二、常用真空泵技术
1、蒸汽喷射泵 2、湿式泵 3、干式泵
三、总结
一、概 述
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 空泵可以定义为：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。随着真空 应用的发展，真空泵的种类已发展了很 多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几 十万、数百万升。极限压力(极限真空) 从粗真空到10-12Pa以上的极高真空范围 。
叶片
固定泵筒 弹簧 转子
旋转式叶片泵原理
• 转子在有柱状膛孔的定子内 。 • 转子有两个叶片在槽中反向滑动 。 • 当转子运转时，叶片端与油润滑定子壁接
触。 • 每转一次为两个泵吸循环 —比较小的不平 衡力。
油封旋转式叶片泵
旋转式叶片
2.隔离
1. 吸气
3. 压缩
4. 排气
旋转式叶片泵
优点 • 极限压力好 • 噪声小 • 应用范围广 缺点 • 油封液污染 • 对腐蚀很敏感 • 维修费用高 • 抽速范围受到限制 • 不适于抽除含氧过高 、有爆炸性、对泵密 封油起化学作用、及 含有颗粒灰尘的气体 。
液环式真空泵基本类型
(3) 双级液环泵大多是单作用泵串联而成。实
质上是两个单级单作用的液环泵的叶轮共用一根 心轴联接而成。它的主要特点是在较高真空度下 ，仍然具有较大的抽速，而且工作状况稳定。
(4)大气液环泵实际是大气喷射器串联液环泵的 机组。液环泵前面串联大气泵是为了提高极限真 空，扩大泵的使用范围。
液环式真空泵
缺点： • 效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。 • 真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制， 更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水 作工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。 用油作工作液，可达130Pa。 • 封液循环、污染
湿式泵
旋转式叶片泵
排放口
进气口
排放阀
国产真空泵型号对照表
二、常用真空泵技术
蒸汽喷射泵
湿 式 泵（液环真空泵、旋转叶片泵） 干式泵（罗茨泵、螺杆泵、爪式泵）
1、蒸汽喷射泵 蒸汽喷射泵原理图
蒸汽喷射泵原理
•
压力为ρ0﹑速度为ω0的工作蒸汽流经拉瓦 尔喷嘴(见拉瓦尔喷管)﹐在喷嘴出口处射流的 速度上升到超音速 ω1﹐而压力下降为ρ1﹐因 而将被抽气体吸入﹐与高速蒸汽流碰撞﹑混合 和交换能量﹑并流向扩散器。在扩散器收缩段 蒸汽和被抽气体进一步混合﹐成为均匀混合气 体。在这一过程中混合气体的速度开始连续下 降﹐而压力连续上升﹐在扩散器喉段附近产生 正激波。混合气体速度由超音速急剧降为亚音 速﹐而压力则随之急剧升高。在扩散器出口处 ﹐压力上升到大气压力或后一级喷射器的进口 压力时﹐混合气体即排出。
真空区域的划分
•
• •
粗真空
低真空 高真空
105～103 Pa
103 ～10
-1
Pa
-6
10-1 ～ 10
Pa
•
•
超高真空
极高真空
10-6 ～10
<10-10Pa
-10
Pa
1、真空泵的分类
• 按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为
两种类型，即变容真空泵和动量传输泵。 • 变容真空泵是利用泵腔容积的周期变化来完成 吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在 排出泵腔前被压缩。 • 动量传输泵（分子真空泵）依靠高速旋转的叶 片或高速射流，把动量传输给气体或气体分子， 使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。
(1) 单级单作用液环泵单级是指只有一个叶轮， 单作用是指叶轮每旋转一周，吸气、排气各进行 一次。这种泵的极限真空较高，但抽速和效率较 低。 (2) 单级双作用液环泵单级是指只有一个叶轮， 双作用是指叶轮每旋转一周，吸气、排气各进行 二次。在相同的抽速条件下，双作用液环泵比单 作用液环泵大大减少尺寸和重量。由于工作腔对 称分布于泵轮毂两侧，改善了作用在转子上的载 荷。此种泵的抽速较大，效率也较高。
蒸汽喷射泵
优点： • 无机械运动部件 • 可靠耐用 • 快速的抽真空 • 紧凑、占地面积小 • 工作安全 • 低的投资成本 • 适应性强 • 结构简单、重量轻
蒸汽喷射泵
缺点：
• 运动流体供应 • 废水处理 • 工艺过程污染 • 故障探寻困难 • 级间冷却
• 常为多级
• 在 400PaA以下结冰
2、湿式泵
液环真空泵
液环式真空泵工作原理
泵吸入 (气体混合物) 泵排出 (气体和液体)
气体混合物
气体混合物 工作液 气体和液体
液环真空泵工 作 原 理
在圆形泵体（A）内，在相对于泵体中心线为偏心的轴上 装有一个叶轮（B）。转动的叶轮的离心作用迫使工作液通 过通道（D）流向腔体周边形成环流（C）。
泵起作用时，被输送的气体混合物经过中间板（E）上的 吸入口（H）进入叶轮，在泵入口处形成真空。气体混合物 充入位于液环内径和叶轮叶片根部之间的叶轮腔内。当叶轮 转动时，叶轮叶片浸没在液环中的程度增加，而使液环和叶 轮叶片根部之间的容积减少。结果是气体混合物受到压缩， 直至到达中间板中（K）的排放口（J）。气体混合物通过排 放口排出。
变容真空泵
• 往复式 • 旋转式（旋片式、滑阀式、液环式、罗茨 式、螺旋式、爪形转子式）
• 其它型式
2、各类真空泵工作压力范围
3、真空泵的规格及型号表示法
国产的各种机械真空泵的型号通常是用汉 语拼音字母来表示。汉语拼音字母表示泵的类 型；字母前的数字表示泵的级数，单级时“1” 省略；字母后边横线后的数字表示泵的抽速 (L/S) 。
在压缩循环过程中，热传递到液环。为了使温度保持在工 作液的蒸发点以下，必须进行冷却。通过连续不断地向液环 添加冷的工作液来达到冷却的目的。添加的工作液量与经过 排放口与压缩气体混合物一起排放的工作液排放量相等。气 体混合物和工作液最终经过泵出口进行分离。
液环式真空泵基本类型
• 液环泵按不同结构可分成如下几种类型：