真空泵的分類
按真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)的工(gong)作原(yuan)理(li),真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)基(ji)本上可以(yi)分為兩種(zhong)(zhong)類(lei)型,即氣(qi)體(ti)傳輸泵(beng)和氣(qi)體(ti)捕(bu)集泵(beng)。隨著真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)應(ying)用(yong)技術在生(sheng)產和科學研究(jiu)領(ling)域中對其應(ying)用(yong)壓強范(fan)圍(wei)的要求越(yue)來越(yue)寬,大多需要由幾種(zhong)(zhong)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)組(zu)成真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)抽氣(qi)系統共(gong)同抽氣(qi)后才(cai)能滿(man)足生(sheng)產和科學研究(jiu)過程(cheng)的要求,因此選用(yong)不同類(lei)型真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)組(zu)成的真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)抽氣(qi)機組(zu)進行抽氣(qi)的情況(kuang)較多。為了方便起見,將這些泵(beng)按其工(gong)作原(yuan)理(li)或其結構(gou)特點進行一些具(ju)體(ti)的詳細(xi)的分類(lei)是必要的。
現分述如下:
一、氣體(ti)傳(chuan)輸泵
氣體傳輸(shu)泵是一種能使(shi)氣體不斷的(de)吸入和(he)排出(chu),借以達(da)到抽氣目的(de)的(de)真空(kong)泵,這(zhe)種泵基(ji)本上有(you)兩種類型(xing):
1、變容(rong)真空泵(beng)
變容真空泵是(shi)利用(yong)泵腔容積的周(zhou)期性變化來完成(cheng)吸氣(qi)和排(pai)氣(qi)過程的一種(zhong)真空泵。氣(qi)體在排(pai)出(chu)前被壓縮。
這種泵分為往(wang)復式及旋轉(zhuan)式兩種:
⑴往復真空泵:是利用泵腔(qiang)內活塞(sai)做往復運動,將(jiang)氣(qi)體吸入(ru)、壓(ya)縮并排(pai)出。因(yin)此,又稱為活塞(sai)式真空泵。
⑵旋(xuan)轉(zhuan)真空(kong)泵(beng)(beng):是利用泵(beng)(beng)腔內活塞做旋(xuan)轉(zhuan)運(yun)動,將氣體吸入,壓縮并(bing)排出。旋(xuan)轉(zhuan)真空(kong)泵(beng)(beng)又有如下幾種型式:
①油封式真(zhen)空泵:它是利用油類密封各運(yun)動部件(jian)之間的間隙,減少有(you)害空間的一種旋轉變(bian)容真(zhen)空泵。這種泵通(tong)常帶有(you)氣(qi)鎮(zhen)裝置,故又稱(cheng)氣(qi)鎮(zhen)式真(zhen)空泵。按(an)其結構特點分為(wei)如下(xia)五種型式。
a)旋片式真空泵(beng):轉(zhuan)子(zi)(zi)以一定(ding)的偏心距裝在(zai)(zai)泵(beng)殼內(nei)并與(yu)泵(beng)殼內(nei)表(biao)面的固定(ding)面靠近(jin),在(zai)(zai)轉(zhuan)子(zi)(zi)槽(cao)(cao)內(nei)裝有兩(liang)個(ge)(或兩(liang)個(ge)以上)旋片,當轉(zhuan)子(zi)(zi)旋轉(zhuan)時旋片能(neng)沿其徑向(xiang)槽(cao)(cao)往復滑動且與(yu)泵(beng)殼內(nei)壁始(shi)終接觸,此旋片隨轉(zhuan)子(zi)(zi)一起(qi)旋轉(zhuan),可(ke)將泵(beng)腔分成幾個(ge)可(ke)變(bian)容積(ji)。
b)滑(hua)閥(fa)(fa)式真(zhen)空泵(beng):在(zai)偏心轉子(zi)外部(bu)裝有一個滑(hua)閥(fa)(fa),轉子(zi)旋(xuan)轉帶動(dong)滑(hua)閥(fa)(fa)沿泵(beng)殼內壁滑(hua)動(dong)和滾(gun)動(dong),滑(hua)閥(fa)(fa)上部(bu)的滑(hua)閥(fa)(fa)桿(gan)能在(zai)可擺動(dong)的滑(hua)閥(fa)(fa)導軌中滑(hua)動(dong),而把泵(beng)腔分成兩個可變容(rong)積。
c)定(ding)片式真(zhen)空泵(beng)(beng):在泵(beng)(beng)殼內裝有一(yi)個(ge)(ge)與泵(beng)(beng)內表面靠近(jin)的偏心(xin)轉子,泵(beng)(beng)殼上裝有一(yi)個(ge)(ge)始終與轉子表面接(jie)觸的徑向(xiang)滑片,當轉子旋(xuan)轉時,滑片能上、下滑動(dong)將泵(beng)(beng)腔(qiang)分成兩個(ge)(ge)可變容積。
d)余擺(bai)線式真空泵(beng)(beng):在泵(beng)(beng)腔(qiang)內(nei)偏心(xin)裝有一個型線為余擺(bai)線的轉子,它沿泵(beng)(beng)腔(qiang)內(nei)壁(bi)轉動并將(jiang)泵(beng)(beng)腔(qiang)分成兩個可變容積。
e)多室(shi)旋(xuan)片式真空(kong)泵:在一個泵殼內并聯裝有由同一個電(dian)動機(ji)驅動的多個獨(du)立工作室(shi)的旋(xuan)片真空(kong)泵。
②干式(shi)真空(kong)泵:它(ta)是一(yi)種(zhong)不用油類(或液體)密封的變容真空(kong)泵。
③液(ye)環式真空(kong)泵(beng):帶有多(duo)葉片(pian)的轉子偏(pian)心裝在泵(beng)殼內(nei),當它旋轉時,把液(ye)體(通常為水(shui)或油)拋向泵(beng)殼形成(cheng)(cheng)泵(beng)殼同(tong)心的液(ye)環,液(ye)環同(tong)轉子葉片(pian)形成(cheng)(cheng)了(le)容(rong)(rong)積(ji)周期變化(hua)的幾(ji)個小容(rong)(rong)積(ji),故亦稱(cheng)旋轉變容(rong)(rong)真空(kong)泵(beng)。
④羅茨真(zhen)空(kong)泵(beng):泵(beng)內裝有兩個相反方(fang)向同步旋轉的雙葉形或多葉形的轉子(zi),轉子(zi)間、轉子(zi)同泵(beng)殼內壁之(zhi)間均保持一(yi)定(ding)的間隙。它屬于旋轉變(bian)真(zhen)空(kong)泵(beng)。機械(xie)增壓泵(beng)即為(wei)這(zhe)種型式的真(zhen)空(kong)泵(beng)。
2、動量傳輸泵
這種泵是依靠(kao)高(gao)速旋轉的葉片或高(gao)速射流(liu),把動量傳輸(shu)給氣體(ti)或氣體(ti)分(fen)子,使氣體(ti)連續不斷地從(cong)泵的入口(kou)傳輸(shu)到(dao)出口(kou)。具體(ti)可分(fen)為(wei)下述幾(ji)種類型。
⑴分子(zi)真(zhen)空泵:它是(shi)利用高速旋轉的轉子(zi)把能量(liang)傳輸(shu)給氣(qi)體分子(zi),使之壓(ya)縮、排(pai)氣(qi)的一種真(zhen)空泵。它有(you)如下幾種型(xing)式:
①牽引(yin)分子泵:氣體分子與高(gao)速運動的轉子相碰撞而獲得動量,被(bei)送到出口,因此(ci),是一種(zhong)動量傳輸泵。
②渦輪分(fen)子(zi)(zi)泵(beng):泵(beng)內(nei)裝有帶槽的(de)(de)圓(yuan)盤或帶葉片的(de)(de)轉子(zi)(zi),它在定子(zi)(zi)圓(yuan)盤(或定片)間旋(xuan)轉。轉子(zi)(zi)圓(yuan)周(zhou)的(de)(de)線速度很高(gao)。這種泵(beng)通(tong)常在分(fen)子(zi)(zi)流(liu)狀態(tai)下工作。
③復(fu)合分子泵:它是由(you)渦(wo)輪(lun)式和牽引式兩(liang)種分子泵串(chuan)聯組合起來的一種復(fu)合式分子真空泵。
(2)噴(pen)射真空泵(beng):它是利(li)用文丘里(Venturi)效應的壓(ya)力降產生的高速射流(liu)把氣體(ti)輸(shu)送到出口的一種動(dong)量傳輸(shu)泵(beng),適于在粘滯(zhi)流(liu)和過渡(du)流(liu)狀態下工(gong)作(zuo)。這種泵(beng)又可詳細地(di)分成以下幾(ji)種:
①液體噴射真(zhen)空泵:以液體(通常為(wei)水)為(wei)工作介質的(de)噴射真(zhen)空泵。
②氣體噴射真空(kong)泵:以非可凝性(xing)氣體作為(wei)工作介質的噴射真空(kong)泵。
③蒸氣(qi)噴射真(zhen)空(kong)泵:以(yi)蒸氣(qi)(水、油(you)或汞(gong)等蒸氣(qi))作(zuo)為工(gong)作(zuo)介質的噴射真(zhen)空(kong)泵。
(3)擴(kuo)(kuo)散泵:以低壓高速蒸(zheng)氣流(liu)(liu)(油或汞(gong)等蒸(zheng)氣)作(zuo)為(wei)工作(zuo)介(jie)質的噴射(she)真空泵。氣體分(fen)(fen)子(zi)擴(kuo)(kuo)散到(dao)蒸(zheng)氣射(she)流(liu)(liu)中(zhong),被送到(dao)出口。在射(she)流(liu)(liu)中(zhong)氣體分(fen)(fen)子(zi)密度(du)始終是很低的,這種泵適于在分(fen)(fen)子(zi)流(liu)(liu)狀態(tai)下(xia)工作(zuo)。可分(fen)(fen)為(wei):
①自凈化擴(kuo)散(san)泵(beng)(beng)(beng):泵(beng)(beng)(beng)液(ye)中易揮發的(de)雜質(zhi)經專(zhuan)門的(de)機械(xie)輸送到(dao)出口而(er)不回(hui)到(dao)鍋爐中的(de)一種油擴(kuo)散(san)泵(beng)(beng)(beng)。 ②分餾(liu)式擴(kuo)散(san)泵(beng)(beng)(beng):這(zhe)種泵(beng)(beng)(beng)具有分餾(liu)裝置,使蒸氣(qi)壓強(qiang)較低的(de)工作液(ye)蒸氣(qi)進入高真(zhen)空工作的(de)噴嘴,而(er)蒸氣(qi)壓強(qiang)較高的(de)工作液(ye)蒸氣(qi)進入低真(zhen)空工作的(de)噴嘴,它是一種多級油擴(kuo)散(san)泵(beng)(beng)(beng)。
(4)擴(kuo)散(san)噴射泵(beng):它(ta)是(shi)一種有擴(kuo)散(san)泵(beng)特(te)性的(de)單級(ji)(ji)或多(duo)級(ji)(ji)噴嘴與具有噴射真空泵(beng)特(te)性的(de)單級(ji)(ji)或多(duo)級(ji)(ji)噴嘴串聯組成的(de)一種動量(liang)傳輸泵(beng)。油(you)增壓泵(beng)即(ji)屬于這種型式(shi)。
(5)離子傳(chuan)輸(shu)泵(beng):它是將被電(dian)離的(de)氣(qi)體在電(dian)磁場(chang)或(huo)電(dian)場(chang)的(de)作用下,輸(shu)送(song)到(dao)出口的(de)一種動(dong)量(liang)傳(chuan)輸(shu)泵(beng)。
二(er)、氣(qi)體捕集泵
這種泵是(shi)一(yi)種使(shi)氣(qi)體分(fen)子被(bei)吸附(fu)或(huo)凝(ning)結在泵的內(nei)(nei)表(biao)面上,從而(er)減小了(le)容器內(nei)(nei)的氣(qi)體分(fen)子數目而(er)達到抽氣(qi)目的的真(zhen)空泵,有(you)以(yi)下幾種型式。
1、吸附泵
它(ta)主要(yao)依靠具有大表面的吸附劑(ji)(如多孔(kong)物(wu)質(zhi))的物(wu)理吸附作用來抽氣的一種(zhong)捕(bu)集式真空泵。
2、吸(xi)氣劑泵
它是(shi)一種(zhong)利用吸氣(qi)劑(ji)以化(hua)學結合方式捕獲(huo)氣(qi)體的(de)真(zhen)空(kong)泵。吸氣(qi)劑(ji)通常是(shi)以塊狀或沉積新鮮薄膜(mo)形式存在(zai)的(de)金屬(shu)或合金。升華泵即屬(shu)于(yu)這種(zhong)型(xing)式。
3、吸氣劑離子泵
它是使被電(dian)離的(de)氣(qi)(qi)(qi)體通過(guo)電(dian)磁場(chang)或電(dian)場(chang)的(de)作用吸附在有吸氣(qi)(qi)(qi)材料的(de)表面上,以達到抽(chou)氣(qi)(qi)(qi)的(de)目的(de)。它有如下幾種型式(shi)。
(1)蒸(zheng)發(fa)離子泵:泵內(nei)被電離的氣(qi)體吸(xi)附在以(yi)間(jian)斷或連續方式升華(或蒸(zheng)發(fa))而(er)覆在泵內(nei)壁的吸(xi)氣(qi)材料(liao)上,以(yi)實現抽氣(qi)的一種真空泵。
(2)濺射(she)離子泵(beng)(beng):泵(beng)(beng)內被電離的(de)氣體吸(xi)附在由陰(yin)極連(lian)續濺射(she)散(san)出來(lai)的(de)吸(xi)氣材料上,以實現抽(chou)氣目的(de)的(de)一種真(zhen)空泵(beng)(beng)。
4、低溫泵
利用低(di)溫表面捕集氣體的真(zhen)空(kong)泵
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