各类真空泵的基本原理课件.ppt

真 空 泵 1A真空泵1A目目录录一、概述一、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、常用真空二、常用真空泵泵技技术术 1、蒸汽喷射泵 2、湿式泵 3、干式泵三、三、总结总结2A目录一、概述2A一、概一、概 述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3A一、概述真空泵是用各种方法在某一封闭真空区域的划分 粗真空 105103 Pa 低真空 103 10-1 Pa 高真空 10-1 10-6 Pa 超高真空 10-6 10-10 Pa 极高真空 10-10Pa4A真空区域的划分粗真空1、真空、真空泵泵的分的分类类 按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即变变容真空容真空泵泵和动动量量传输泵传输泵变变容真空容真空泵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动量量传输泵传输泵（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5A1、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6A变容真空泵往复式6A2、各、各类类真空真空泵泵工作工作压压力范力范围围7A2、各类真空泵工作压力范围7A3 3、真空、真空泵泵的的规规格及型号表示法格及型号表示法 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)8A3、真空泵的规格及型号表示法国产的各种机械真空国产真空泵型号对照表9A国产真空泵型号对照表9A二、常用真空二、常用真空泵泵技技术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）10A二、常用真空泵技术蒸汽喷射泵10A蒸汽蒸汽喷喷射射泵泵原理原理图图1、蒸汽、蒸汽喷射射泵11A蒸汽喷射泵原理图1、蒸汽喷射泵11A蒸汽蒸汽喷喷射射泵泵原理原理 压力为0速度为0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 1而压力下降为1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12A蒸汽喷射泵原理压力为0速度为0的工作蒸汽流经拉蒸汽蒸汽喷喷射射泵泵优优点：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13A蒸汽喷射泵优点：13A蒸汽蒸汽喷喷射射泵泵缺点：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14A蒸汽喷射泵缺点：14A2、湿式、湿式泵泵液环真空泵15A2、湿式泵液环真空泵15A液环式真空泵工作原理 泵吸入(气体混合物)气体混合物 气体混合物工作液气体和液体泵排出(气体和液体)16A液环式真空泵工作原理泵吸入气体混合物气体混合物工作液气体液液环环真空真空泵泵工工 作作 原原 理理在圆形泵体（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17A液环真空泵工作原理在圆形泵体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：(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。

18A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：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19A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，工作平稳可靠，维修方便20A液环式真空泵优点：20A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20004000Pa用油作工作液，可达130Pa封液循环、污染21A液环式真空泵缺点：21A旋转式叶片泵排放口排放阀固定泵筒转子进气口叶片弹簧湿式湿式泵22A旋转式叶片泵排放口排放阀固定泵筒转子进气口叶片弹簧旋转式叶片泵原理 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23A旋转式叶片泵原理转子在有柱状膛孔的定子内油封旋转式叶片泵旋旋 转转 式式 叶叶 片片1.吸气2.隔离3.压缩4.排气24A油封旋转式叶片泵旋转式叶片1.吸气2旋转式叶片泵 优优 点点 极限压力好噪声小应用范围广 缺缺 点点 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25A旋转式叶片泵优点缺点25A湿 式 泵 的 主 要 问 题密封液体供应污染废水处理腐蚀蒸汽压力限制（特别是液环泵）可靠性运行成本 26A湿式泵的主要问题密封液体供应26A27没有工业生产液流的污染深度真空，运转更灵活无废水，无污染，（较少或）无废弃物处理费用维修成本较低在泵排放口立即回收溶剂消耗水、电、气等费用较低运行成本较低3、干、干 式式 泵泵干式抽真空：27A27没有工业生产液流的污染3、干式泵干式抽真空：27AX=好x=坏坏技术对比28AX=好x=坏技术对比28干式干式泵泵的成本的成本 投资成本较高较低的运行成本延长维修服务间隔时间和轴承寿命。

在运转范围内，电力消耗较低因此，在容能比（M3/hr/kW）方面节能效果更好无受污染的油要进行处理（除了齿轮箱以外）29A干式泵的成本投资成本较高29A干式干式泵泵技技术术：泵泵的的类类型型 罗茨泵螺杆泵爪式泵30A干式泵技术：泵的类型罗茨泵30A罗茨泵气量被收集被泵吸的气量进气移动(无压缩)排气外露排气口罗茨结构的各级运行31A罗茨泵气量被收集被泵吸的气量进气移动(无压缩)排气外露排螺杆泵螺杆结构方式气体从这个方向泵吸32A螺杆泵螺杆结构方式气体从这个方向泵吸32A螺杆泵原理螺杆泵是利用齿轮传动同步反向旋转的相互啮合而不接触的左螺杆与右螺杆作高速转动，利用泵壳和相互啮合的螺旋将螺旋槽分隔成多个空间、形成多个级，气体在相等的各个槽内（柱形等螺距）进行传输运动，但无压缩，只有螺杆最末端的螺旋结构对气体有压缩作用螺杆的各级间可形成压力梯度，以分散压差和提高压缩比各部间隙和泵转速对泵的性能有很大影响在设计螺杆各部的间隙时，要考虑膨胀、加工及装配精度和工作环境（如抽除含粉尘气体等）等33A螺杆泵原理螺杆泵是利用齿轮传动同步反向旋转的相互啮合而不接触螺杆泵结构及特点 通过减速或注气来冷却能力降低并减少危险双螺杆运转不锈钢转子转子啮合匹配悬臂轴单级压缩产生过多的热有很好的液体兼容性维护保养非常容易复杂的螺杆结构方式34A螺杆泵结构及特点通过减速或注气来冷却能力降爪式泵爪式转子排气进气35A爪式泵爪式转子排气进气35A爪式泵原理36A爪式泵原理36A爪式泵工作37A爪式泵工作37A爪式泵压缩比出口出口压力力(mbar)504030201010101010101010-3-2-10123罗茨茨泵 出口出口压力力入口入口压力力爪式爪式泵比比38A爪式泵压缩比出口压力(mbar)504030201爪式泵结构特点 气体压缩比高有效的气体压缩工艺材料可以从泵中通过（良好的灰尘处理）良好的蒸汽输送和回收能忍受热负载抽空到和扩散泵交接直接支持工业扩散泵39A爪式泵结构特点气体压缩比高39A40三、三、总总 结结1.真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。

2.正确地选择真空泵的工作点3.真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量4.了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等5.真空设备对油污染的要求若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵6.真空泵的价格、运转及维修费用40A40三、总结真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真没有工业生产液流的污染较高的真空度和更灵活的运行无废水，无污染，(较少或)没有废水处理支出维修保养成本较低较低的水电等费用支出较低的总运行成本干式泵有竞争优势：41A没有工业生产液流的污染干式泵有竞争优势：41A。