真空泵是为了给设备或者容器造成一种真空状态,使之低于外界大气压或者真空状态下工作。利用机械、物理、化学或物理化学方法对容器进行抽气,以获得真空的机器或机械,都叫真空泵。
一般的真空泵分为3类:水环真空泵,蒸汽喷射式真空泵和往复式真空泵。
水环真空泵的工作原理在叶轮上装有许多叶片,叶轮偏心的安装在接近圆形的泵体内,在启动泵之前向泵壳内预装约1半的水,启动泵时,叶轮顺时针旋转,因离心力作用,注入泵体内的水被叶轮带动着形成液环并离开中心,液环的内表面与叶轮轮毂之间形成一个月牙形空间,这时候泵体被分割成许多大小不等的月牙形空间(小室),当叶轮顺时针旋转时,叶轮右侧小室逐渐扩大,压力降低,被抽气体由进气口进入吸气室;左轮叶轮小室逐渐缩小,压力升高,气体便从排气口排出。真空泵的运行就如此不停的吸入和排出。
水环真空泵的工作液工作液通常为常温清水,工作水除起形成液环的作用外,还起着带走气体压缩热及密封分配板与叶轮端面间隙的作用。运行时,真空泵内部分工作水会随气体排出,须连续向真空泵供水。
同一台泵转速越高,需要的供水量越大;同一转速,工作真空越高,需要的供水量越大。供水量不足时,真空泵的抽气能力会下降,并且会造成工作不稳定;供水量过多时又会造成水的浪费,还会增大泵的轴功率,甚至会烧毁电机。
真空越高,水的沸点越低。真空泵的工作点越接近高真空,泵的运行噪音越大,泵内较高真空下,泵内工作水接近沸腾,不断地产生大量气泡破裂而引起。尽量降低工作水的温度。
水环真空泵的优点结构简单,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,工作平稳可靠,操作简单,维修方便。
水环真空泵的缺点效率低,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。
总之,由于水环泵中气体压缩是等温的,故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面,故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点,尽管它效率低,仍然得到了广泛的应用。
水环真空泵使用时注意事项必须打开压力侧的排气管(不允许通过执行机构关闭)
吸入侧的气体管可以关闭
对于机械密封做好准备工作
如有现有说明书,则应按操作要求参阅操作说明书
蒸汽喷射泵原理蒸汽进入喷嘴后,高速喷出,产生低压,将气体吸入并在混合室混合,经扩大管后,动能转变为压强能。如果吸入的气体来自容器,容器减压,即可称作喷射真空泵。
当混合气体流入扩压室后,速度沿轴线流向逐渐降低,而压力沿轴线流向逐渐升高,直至大于外界大气压时排出去。由于联系不断的工作,设备中的气体不断的被抽出,所以给设备造成一种真空(负压)状态。
蒸汽喷射泵的性能特点(1)该泵无机械运动部分,不受摩擦、润滑、振动等条件限制,因此可制成抽气能力很大的泵。只要泵的结构材料选择适当,对于排除具有腐蚀性气体、含有机械杂质的气体以及水蒸等场合极为有利。
(2)结构简单、重量轻,占地面积小。
(3)工作蒸汽压力为4~9×105Pa,在一般的冶金、化工、医药等企业中都具备这样的水蒸汽源。
因水蒸汽喷射泵具有上述特点,所以广泛用于冶金、化工、医药、石油以及食品等工业部门。