真空系統(tǒng)介紹

真空系統(tǒng)介紹第1頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六一、PV系統(tǒng)簡介

（PressureofVacuumSystemIntroduction）1、系統(tǒng)組成（SystemForm）

PV系統(tǒng)即真空系統(tǒng)，主要由真空泵浦、真空灌、真空測量儀表及管道系統(tǒng)等組成。2、工業(yè)應(yīng)用（IndustryApplication）應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等。第2頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六3、真空概念（VacuumConcept)一種說法是,當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓力時(shí),把低于大氣壓力的部分叫做真空,而容器內(nèi)的壓力叫絕對壓力。另一種說法是,凡壓力比大氣壓力低的容器里的空間都稱做真空。真空有程度上的區(qū)別:當(dāng)容器內(nèi)沒有壓力即絕對壓力等于零時(shí),叫做完全真空;其余叫做不完全真空。第3頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六壓強(qiáng)關(guān)系圖第4頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六4、真空常用單位：TorrmmHgInHg換算關(guān)系：1atm=760mmHg=760torr=29.92inHg第5頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六奇信電子真空系統(tǒng)架構(gòu)真空機(jī)真空機(jī)儲(chǔ)氣罐5m32樓用氣點(diǎn)3樓用氣點(diǎn)排氣排氣第6頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六二、真空泵浦（VacuumPump）1、真空泵的分類1.1、按真空度分：

高真空-4帕以下中真空1~-4帕低真空大氣壓到1帕

1.2、按工作原理分

按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類型，即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。第7頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六1.2.1、氣體傳輸泵氣體傳輸泵是一種能使氣體不斷的吸入和排出，借以達(dá)到抽氣目的的真空泵，這種泵基本上有兩種類型：1)變?nèi)菡婵毡米內(nèi)菡婵毡檬抢帽们蝗莘e的周期性變化來完成吸氣和排氣過程的一種真空泵。氣體在排出前被壓縮。這種泵分為往復(fù)式及旋轉(zhuǎn)式兩種。其中旋轉(zhuǎn)式真空泵又分為油封式真空泵、干式真空泵、液環(huán)式真空泵、羅茨真空泵。第8頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六2）動(dòng)量傳輸泵

這種泵是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片或高速射流，把動(dòng)量傳輸給氣體或氣體分子，使氣體連續(xù)不斷地從泵的入口傳輸?shù)匠隹凇?.2.2、氣體捕集泵

這種泵是一種使氣體分子被吸附或凝結(jié)在泵的內(nèi)表面上，從而減小了容器內(nèi)的氣體分子數(shù)目而達(dá)到抽氣目的的真空泵，有以下幾種型式。1）吸附泵

它主要依靠具有大表面的吸附劑（如多孔物質(zhì)）的物理吸附作用來抽氣的一種捕集式真空泵。第9頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六2）吸氣劑泵它是一種利用吸氣劑以化學(xué)結(jié)合方式捕獲氣體的真空泵。吸氣劑通常是以塊狀或沉積新鮮薄膜形式存在的金屬或合金。升華泵即屬于這種型式。3）吸氣劑離子泵

它是使被電離的氣體通過電磁場或電場的作用吸附在有吸氣材料的表面上，以達(dá)到抽氣的目的。4）低溫泵

利用低溫表面捕集氣體的真空泵

第10頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六2、水環(huán)真空泵2.1水環(huán)真空泵簡介簡稱水環(huán)泵，是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa，串聯(lián)大氣噴射器可達(dá)270~670Pa。水環(huán)泵也可用作壓縮機(jī)，稱為水環(huán)式壓縮機(jī)，是屬于低壓的壓縮機(jī)，其壓力范圍為1~2×105Pa表壓力。由于真空應(yīng)用技術(shù)的飛躍發(fā)展，水環(huán)泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此，水環(huán)泵應(yīng)用日益增多。第11頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六2.2、水環(huán)泵的工作原理在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個(gè)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)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)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(gè)小腔。第12頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六水環(huán)泵的工作原理如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體便被排出泵外。第13頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六綜上所述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡?。?4頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六2.3水環(huán)泵的優(yōu)缺點(diǎn)水環(huán)泵與其他機(jī)械泵相比有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造精度要求不高，容易加工。結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對泵內(nèi)進(jìn)行潤滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。第15頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六水環(huán)泵也有其缺點(diǎn)效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%。真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。第16頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六3、羅茨泵3.1、羅茨泵簡介羅茨真空泵是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡?。它是由羅茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不同，又分為直排大氣的低真空羅茨泵；中真空羅茨泵（又稱機(jī)械增壓泵）和高真空多級羅茨泵。一般來說，羅茨泵具有以下特點(diǎn)：

1）在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速；

2）起動(dòng)快，能立即工作；

3）對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；

4）轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；

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5）振動(dòng)小，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡條件較好，沒有排氣閥6）驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械摩擦損失?。?）結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；8）運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。

因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用。第18頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六3.2、羅茨泵工作原理在泵腔內(nèi)，有二個(gè)“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上，由傳動(dòng)比為1的一對齒輪帶動(dòng)作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間，保持有一定的間隙，可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。第19頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵外。

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第21頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六如上圖

羅茨泵轉(zhuǎn)子由0°轉(zhuǎn)到180°的抽氣過程。在0°位置時(shí)（圖中a）；

下轉(zhuǎn)子從泵入口封入v0體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)到45°位置時(shí)（圖中b）；

該腔與排氣口相通。由于排氣側(cè)壓強(qiáng)較高，引起一部分氣體返沖過來。當(dāng)轉(zhuǎn)到90°位置時(shí)（圖中c）；

下轉(zhuǎn)子封入的氣體，連同返沖的氣體一起排向泵外。這時(shí)，上轉(zhuǎn)子也從泵入口封入v0體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)到135°時(shí)（圖中d）；上轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通，重復(fù)上述過程。（圖e）

轉(zhuǎn)子主軸旋轉(zhuǎn)一周共排出四個(gè)v0體積的氣體。第22頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六真空機(jī)主要組成部件水氣分離器水冷卻器真空泵浦（轉(zhuǎn)子）馬達(dá)控制電盤第23頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六真空機(jī)工作流程真空使用端泵浦入口泵浦出口排氣冷卻水進(jìn)水冷卻出水水進(jìn)入冷卻器水冷卻出口進(jìn)入泵浦水，氣進(jìn)入分離器自來水補(bǔ)水自來水排水自來水補(bǔ)水第24頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六三、真空（緩沖）灌真空灌的作用１、真空緩沖罐加入適當(dāng)?shù)闹泻蛣┛梢杂行r截反應(yīng)裝置中產(chǎn)生腐蝕物質(zhì)，減少對泵的腐蝕；（防腐）２、安裝真空緩沖罐還可以防止泵倒吸后水進(jìn)入反應(yīng)設(shè)備中。3、為體系多提供一個(gè)卸壓點(diǎn)；（卸壓）4、可以干燥,冷卻進(jìn)入泵的氣體；（干燥冷卻）

第25頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六5、減少真空泵損耗（通過PLC控制，當(dāng)真空泵將罐抽到極限真空時(shí)候就可以停下真空泵，等真空度不夠時(shí)再次啟動(dòng)，降低能耗，）第26頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六真空緩沖灌第27頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六第28頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六四、管道閥門及其工法介紹1、PV管路使用材質(zhì)

200A(含)以上為鍍鋅管,以下為PVC-SCH80

PVC(PolyVinvlChloride,聚氯乙烯)是統(tǒng)稱，包括：UPVC-UnplasticisedPolyvinvlChloride未塑化聚氯乙烯PPVC-PlasticisedPolyvinvlChloride塑化聚氯乙烯CPVC-ChorinatedPolyvinylChloride氯化聚氯乙烯如果只是說PVC的話，一般指PPVC

第29頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六2、負(fù)壓表第30頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六第31頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六3、閥門第32頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六4、PVC-SCH80管與管配件接合將管子及配件(三通、彎頭…等)置放於同一溫度下，使用附輪子的切管器將管子端面切整齊。切割第33頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六使用倒角器工具將管端倒角(約10-15o)並清除管內(nèi)外毛邊，再用乾淨(jìng)的無塵布沾清潔劑IPA或酒精，將管子裡外及配件插口的灰屑、溼氣及油污擦拭乾淨(jìng)。第34頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六PVC/CPVC管子及配件試插，管子應(yīng)可插入配件的1/3-3/4深，接下來須使用清潔劑塗在PVC/CPVC管子表面及配件的插口，如此可以滲透軟化並溶蝕擦過的部位。第35頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六使用毛刷將膠合劑塗在PVC管端表面，塗完黏膠後應(yīng)立即將管子插入配件套接並旋轉(zhuǎn)1/4圈，管必須和配件套接底部接觸。組合應(yīng)維持10到15秒固定以確保初步接合，管和配件接合點(diǎn)的周圍膠水溢出應(yīng)很連續(xù)，如不連續(xù)，表示塗抹的黏膠不足需切掉重黏。另過量溢出之黏膠需以無塵布擦拭。第36頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六任何材質(zhì)套接前，須用清潔劑、IPA或酒精擦拭套接處後才可做套接動(dòng)作。所有管子、管件套接時(shí)需使用同一牌廠、同一材質(zhì)。清潔劑、膠合劑需使用管材原廠推薦之品牌。PVC管件在施以水壓前須置放等待復(fù)原的時(shí)間需24hr。第37頁，共41頁，2023年，2月20日，星期六管件接合後須放置時(shí)間管子尺寸溫度範(fàn)圍PVC/CPVC管件在接合後須放置的時(shí)間：管子尺寸1/2”~1-1/4”、管子尺寸1-1/2”~3”、管子尺寸4”~8”、管子尺寸10”~16”、管子尺寸18”~24”、15℃以上分別是15分、30分、1時(shí)、2時(shí)、3時(shí)；5℃-15℃是1時(shí)、2時(shí)、4時(shí)、8時(shí)、12時(shí)；5℃以下是3時(shí)、6時(shí)、12時(shí)、2