旋轉(zhuǎn)式真空泵

1、旋轉(zhuǎn)真空泵報告人：姜士勝 吳鳳霞 樊學(xué)萍主要內(nèi)容 機械真空泵及分類 旋片式真空泵的分類 旋片式真空泵應(yīng)用 旋轉(zhuǎn)式真空泵工作原理 機械真空泵的規(guī)格及型號表示法 特點 使用范圍 故障排除的方法機械真空泵定義： 真空泵是用各種方法在某一封閉空間中產(chǎn)生、改善和維持真空的裝置。真空泵可以定義為：利用機械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設(shè)備。 隨著真空應(yīng)用的發(fā)展，真空泵的種類已發(fā)展了很多種，其抽速從每秒零點幾升到每秒幾十萬、數(shù)百萬升。極限壓力(極限真空)從粗真空到 pa以上的超高真空范圍。按其獲得真空方法的的不同可分為輸運式真空泵和捕獲式真空泵。機械真空泵屬于輸運式真空泵。

2、凡是利用機械運動(轉(zhuǎn)動或滑動)以獲得真空的泵，稱為機械真空泵分類1210旋片式真空泵的分類利用泵腔內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的旋轉(zhuǎn)運動將氣體吸入、壓縮并排出。它大致有如下幾種分類： 1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵內(nèi)各運動部件之間的間隙，減少泵內(nèi)有害空間的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡谩＿@種泵通常帶有氣鎮(zhèn)裝置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑閥式真空泵、余擺線真空泵等。 2)液環(huán)真空泵 將帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi)。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時，把工作液體拋向泵殼形成與泵殼同心的液環(huán)，液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的幾個小的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菸艢馇?。工作液體通常為水或油，所以亦稱為水環(huán)式真空泵或油環(huán)式真空泵。 3)干式真空泵

3、 它是一種泵內(nèi)不用油類(或液體)密封的變?nèi)菡婵毡?。由于干式真空泵泵腔?nèi)不需要工作液體，因此，適用于半導(dǎo)體行業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制藥工業(yè)及食品行業(yè)等需要無油清潔真空環(huán)境的工藝場合。 4)羅茨真空泵泵內(nèi)裝有兩個相反方向同步旋轉(zhuǎn)的雙葉形或多葉形的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子同泵殼內(nèi)壁之間均保持一定的間隙。應(yīng)用 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，對金屬有腐蝕性的、對泵油會起化學(xué)反應(yīng)以及含有顆粒塵埃的氣體。 其工作壓強范圍為1013251.33 （Pa）屬于低真空泵。它可以單獨使用，也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。它已廣泛地應(yīng)用

4、于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。1210結(jié)構(gòu)和原理旋片泵主要由泵體、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)裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉(zhuǎn)時，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)帶動旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動。兩個旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個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，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

5、間A的容積是逐漸增大（即膨脹），氣體壓強降低，泵的入口處外部氣體壓強大于空間A內(nèi)的壓強，因此將氣體吸入。當(dāng)空間A與吸氣口隔絕時，即轉(zhuǎn)至空間B的位置，氣體開始被壓縮，容積逐漸縮小，最后與排氣口相通。當(dāng)被壓縮氣體超過排氣壓強時，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（低真空級），由低真空級抽走，再經(jīng)低真空級壓縮后排至大氣中，即組成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負(fù)擔(dān)，因而提高了極限真空度。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

6、時更為常用。在泵體中裝在適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪順時針方向旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成一個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)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時葉輪輪殼與水環(huán)這間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部零度為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180度時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體更被排出泵外。水環(huán)泵是靠

7、泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩Ｋh(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵是液環(huán)式真空泵中最常見的一種水環(huán)泵主要用于粗真空、抽氣量大的工藝過程中工作原理 水環(huán)泵工作輪2在泵體中旋轉(zhuǎn)時形成了水環(huán)3和工作室5。水環(huán)與工作輪構(gòu)成了月牙形空間。右邊半個月牙形的容積由小變大，形成吸氣室。左邊的半個月牙形的容積由大變小，構(gòu)成了壓縮過程(相當(dāng)于排氣室)。被抽氣體由進氣管8和進氣口4進入吸氣室。轉(zhuǎn)子進一步轉(zhuǎn)動，使氣體受壓縮，經(jīng)過排氣口6和排氣管7排出。排出的氣體和水滴由排氣管道7進入水箱10，此時氣體由水中分離出來，氣體經(jīng)管管道9排到大氣中，水由水箱進入泵中，或經(jīng)過管道11排到排水設(shè)備中。2.滑

8、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大的一側(cè)吸入，于二者所包圍的空間縮小的它側(cè)排出。滑片真空泵所產(chǎn)生的低壓可達(dá)0.06Pa。相比旋片真空泵運行更加穩(wěn)定，耐用性更強。工作原理泵體中裝有滑閥環(huán)(4)，滑閥環(huán)內(nèi)裝有偏心輪(3)，偏心輪固定在軸(2)上，軸與泵體中心線相重合。在滑閥環(huán)上裝有長方形的滑閥桿(5)，它能在半圓形滑閥導(dǎo)軌(7)中上下滑動及左右擺動，因此泵腔被滑閥環(huán)和滑閥桿分隔成A、B兩室。泵在運轉(zhuǎn)過程中，由于A、B兩室容積周期性地改變，使被抽

9、氣體不斷進入逐漸增大容積的吸氣腔；同時，在排氣腔隨著其容積的縮小而使氣體受壓縮，并通過排氣閥排出泵外。3.噴射式真空泵工作原理：噴射泵是利用流動時的動能與靜壓能相互轉(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壓器及混合室相連而組成。工作噴嘴和擴壓器這兩個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，在噴射過種中，氣流通過噴嘴可將靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。工作蒸汽壓強和泵的出口壓強之間的壓力差，使工作蒸汽在管道中流動。在這個特殊管道中，蒸汽經(jīng)過噴嘴的出口到擴壓器入口之間的這個區(qū)域（混合室），由于蒸汽流處于高速而出現(xiàn)一個負(fù)壓區(qū)。此處的負(fù)壓要

10、比工作蒸汽壓強和泵出口處所能承受的最大壓強（反壓強）低很多。此時，被抽氣體吸進混合室，工作蒸汽和被抽氣體相互混合并進行能量交換，把工作蒸汽靜壓能轉(zhuǎn)變來的動能傳給被抽氣體，混合氣流在擴壓器擴張某而產(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。亞音速的氣流在擴壓器的漸擴流動時是降速增壓的。混合氣流在擴壓器出口處，壓力增加，速度下降，而后從壓出口排出。故噴射泵也是一臺氣體壓縮機。特點 1.體積小、重量輕、噪音低； 2.設(shè)有氣鎮(zhèn)閥，可抽除少量水蒸氣；在環(huán)境溫度五攝氏度到四十?dāng)z氏度范圍內(nèi)，進氣口壓強小于1.3X103帕的條件下允許長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，被抽氣體相對濕度大于百分之九十時，應(yīng)開氣鎮(zhèn)閥

11、。 3.設(shè)有自動防返油止回閥，啟動方便； 4.進氣口連續(xù)暢通大氣運轉(zhuǎn)不得超過一分種； 5.不適用于抽除對金屬有腐蝕的，對泵油起化學(xué)反應(yīng)的，含有顆粒塵埃的氣體，以及含氧過高的，有爆炸性的，有毒的氣體。描述機械真空泵性能的參量 對機械真空泵的性能常用下列參量或其中的幾個主要參量來說明。 1抽氣速率(體積流率)(s；單位：m3s-1；Ls-1) 當(dāng)泵裝有標(biāo)準(zhǔn)試驗罩并按規(guī)定條件工作時，從試驗罩流過的氣體流量與在試驗罩上指定位置測得的平衡壓力之比。簡稱泵的抽速。即在一定的壓力、溫度下，真空泵在單位時間內(nèi)從被抽容器中抽走的氣體體積。 2極限壓力（極限真空）（單位：Pa） 泵裝有標(biāo)準(zhǔn)試驗罩并按規(guī)定條件工作，

12、在不引入氣體正常工作的情況下，趨向穩(wěn)定的最低壓力。即 真空泵的入口端經(jīng)過充分抽氣后所能達(dá)到的最低的穩(wěn)定的壓力。3起動壓力 泵無損壞起動并有抽氣作用的壓力 4前級壓力 排氣壓力低于一個大氣壓力的真空泵的出口壓力。5最大前級壓力 超過了能使泵損壞的前級壓力。6最大工作壓力 對應(yīng)最大抽氣量的入口壓力。在此壓力下，泵能連續(xù)工作而不惡化或損壞7抽氣量（Q單位：Pam3S-1；PaLS-1） 流經(jīng)泵入口的氣體流量。8壓縮比 泵對給定氣體的出口壓力與入口壓力之比。其中泵的抽氣速率和極限壓力兩個參量是在實際應(yīng)用中選配真空泵的最重要的參量。 機械真空泵的規(guī)格及型號表示法國產(chǎn)的各種機械真空泵的型號通常是用漢語拼音

13、字母來表示(如表1所示)。漢語拼音字母表示泵的類型；字母前的數(shù)字表示泵的級數(shù)，單級時“1”省略；字母后邊橫線后的數(shù)字表示泵的抽速(L/S)。 例：2X一70 2表示雙級； X表示旋片式真空泵； 70表示抽氣速率為70LS。適用范圍 抽氣速率： 4100L/S (升/秒) 極限壓強： 6*10-2Pa (帕) 極限真空： 1.3Pa (帕) 氣體類型： 常溫?zé)o其它混合物的清潔干燥空氣，不許有含其它粉塵及水分的空氣。 工作要求： 進口壓強在大于6500Pa時連續(xù)工作時間，不得超過3分鐘以免噴油引起泵損。 工作要求： 進口壓強在小于1330pa的條件下，允許長時期連續(xù)工作。 環(huán)境溫度： 真空泵一般在

14、不低于5的室溫及不高于90%的相對溫度的環(huán)境內(nèi)使用。故障排除的方法 運轉(zhuǎn)中的旋片式真空泵，如果操作不當(dāng)，往往會出現(xiàn)故障，譬如旋片式真空泵真空度下降，噴油、冒煙、油封處漏油，噪音等情況，和泵內(nèi)的真空泵油乳化等現(xiàn)象。萬一出現(xiàn)這種情況，首先不用恐慌，等停機以后根據(jù)故障一一排除。這里介紹幾個排除故障的方法。 一、旋片式真空泵冒煙和噴油：指旋片式真空泵在運轉(zhuǎn)中排氣口冒煙或者噴油。1、冒煙，如果是泵剛剛開始運轉(zhuǎn)有冒煙的現(xiàn)象，屬于正常，如果長時間在冒煙就是不正常了。解決之道：冒煙說明泵的進氣口外，包括管道、閥門、容器有修理的情況。檢漏以后處理了，冒煙會結(jié)束。渦街流量計2、噴油，說明進氣口外有大量的漏點，甚至

15、是進氣口暴露大氣。解決之道：封住泵的進氣口使泵運轉(zhuǎn)，如果不噴油的話，說明有漏點;排氣閥片損壞，檢查排氣閥片是否損壞，更換壞的排氣閥片。二、旋片式真空泵噪音：這里指泵的噪音。1、敲缸，泵運轉(zhuǎn)時發(fā)出不規(guī)律的響聲，似金屬敲打金屬的聲音。這是旋片在擊打泵體發(fā)出的聲音。這種情況主要是配對旋片間的彈簧斷或者是收縮或彈出失效造成的。解決之道：打開泵檢查旋片彈簧是否損壞。更換好的彈簧。2、排氣閥片噪音，主要是泵的排氣閥片破損。解決之道：更換好的排氣閥片。三、旋片式真空泵真空度下降：指當(dāng)下測得的旋片式真空泵真空度比出廠指標(biāo)或者以前使用時的真空度低。引起真空度低的原因有很多，這里介紹幾種主要的情況。1、這次加的旋片式真空泵油的牌號和原先的不一樣。不同的真空泵油牌號，由于不同牌號油內(nèi)的飽和蒸汽壓不一樣，所以其的結(jié)果是不一樣的。解決之道：根據(jù)產(chǎn)品的型號規(guī)格更換正確的新真空泵油。2、另外也是由