正航儀器機械真空泵的分類及主要性能參量
時間：2015-09-01 作者：正航儀器 點擊:次
正航儀器機械真空泵的分類及主要性能參量
(一)機械真空泵的分類
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(jìn)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10-12Pa以上的超高真空范圍。
由于真空應(yīng)用部門所涉及的工作壓力的范圍很寬，因此任何一種類型的真空泵都不可能完全適用于所有的工作壓力范圍，只能根據(jù)不同的工作壓力范圍和不同的工作要求，使用不同類型的真空泵。為了使用方便和各種真空工藝過程的需要，有時將各種真空泵按其性能要求組合起來，以機組型式應(yīng)用。
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。機械真空泵按其工作原理及結(jié)構(gòu)特點分述如下：
1.變?nèi)菡婵毡?br /> 它是利用泵腔容積的周期變化來完成吸氣和排氣以達(dá)到抽氣目的的真空泵。氣體在排出泵腔前被壓縮。這種泵分為往復(fù)式及旋轉(zhuǎn)式兩種。
(1)往復(fù)式真空泵
利用泵腔內(nèi)活塞往復(fù)運動，將氣體吸入、壓縮并排出。又稱為活塞式真空泵。
(2)旋轉(zhuǎn)式真空泵
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)菸艢馇弧９ぷ饕后w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 它是一種泵內(nèi)不用油類(或液體)密封的變?nèi)菡婵毡谩Ｓ捎诟墒秸婵毡帽们粌?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。
2.動量傳輸泵
它依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片或高速射流，把動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＿@類泵可分為以下幾種形式：
(1)分子真空泵
它是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子把動量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮、被驅(qū)向排氣口后為前級抽走的一種真空泵。這種泵具體可分為：
1)牽引分子泵氣體分子與高速運動的轉(zhuǎn)子相碰撞而獲得動量，被驅(qū)送到泵的出口。
2)渦輪分子泵 靠高速旋轉(zhuǎn)的動葉片和靜止的定葉片相互配合來實現(xiàn)抽氣的。這種泵通常在分子流狀態(tài)下工作。
3)復(fù)合分子泵它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯(lián)組合起來的一種復(fù)合型的分子真空泵。
機械真空泵是真空應(yīng)用領(lǐng)域中使用得最普遍的一類泵，它是真空獲得設(shè)備的重要組成部分。其詳細(xì)分類如圖1所示。
(二)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：m3·s-1；L·s-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，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：Pa·m3·S-1；Pa·L·S-1）
流經(jīng)泵入口的氣體流量。
8．壓縮比
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。
(三)機械真空泵的規(guī)格及型號表示法
容積(變?nèi)?式機械真空泵系列的抽速分擋(抽速的單位是L·S．1)如下：0·5、1、2、4、8、15、30、70、150、300、600、1200、2500、5000、10000、20000、40000。
國產(chǎn)的各種機械真空泵的型號通常是用漢語拼音字母來表示(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70L／S。
(一)機械真空泵的分類
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(jìn)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10-12Pa以上的超高真空范圍。
由于真空應(yīng)用部門所涉及的工作壓力的范圍很寬，因此任何一種類型的真空泵都不可能完全適用于所有的工作壓力范圍，只能根據(jù)不同的工作壓力范圍和不同的工作要求，使用不同類型的真空泵。為了使用方便和各種真空工藝過程的需要，有時將各種真空泵按其性能要求組合起來，以機組型式應(yīng)用。
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。機械真空泵按其工作原理及結(jié)構(gòu)特點分述如下：
1.變?nèi)菡婵毡?br /> 它是利用泵腔容積的周期變化來完成吸氣和排氣以達(dá)到抽氣目的的真空泵。氣體在排出泵腔前被壓縮。這種泵分為往復(fù)式及旋轉(zhuǎn)式兩種。
(1)往復(fù)式真空泵
利用泵腔內(nèi)活塞往復(fù)運動，將氣體吸入、壓縮并排出。又稱為活塞式真空泵。
(2)旋轉(zhuǎn)式真空泵
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)菸艢馇弧９ぷ饕后w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 它是一種泵內(nèi)不用油類(或液體)密封的變?nèi)菡婵毡谩Ｓ捎诟墒秸婵毡帽们粌?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。
2.動量傳輸泵
它依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片或高速射流，把動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＿@類泵可分為以下幾種形式：
(1)分子真空泵
它是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子把動量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮、被驅(qū)向排氣口后為前級抽走的一種真空泵。這種泵具體可分為：
1)牽引分子泵氣體分子與高速運動的轉(zhuǎn)子相碰撞而獲得動量，被驅(qū)送到泵的出口。
2)渦輪分子泵 靠高速旋轉(zhuǎn)的動葉片和靜止的定葉片相互配合來實現(xiàn)抽氣的。這種泵通常在分子流狀態(tài)下工作。
3)復(fù)合分子泵它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯(lián)組合起來的一種復(fù)合型的分子真空泵。
機械真空泵是真空應(yīng)用領(lǐng)域中使用得最普遍的一類泵，它是真空獲得設(shè)備的重要組成部分。其詳細(xì)分類如圖1所示。
(二)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：m3·s-1；L·s-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，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：Pa·m3·S-1；Pa·L·S-1）
流經(jīng)泵入口的氣體流量。
8．壓縮比
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。
(三)機械真空泵的規(guī)格及型號表示法
容積(變?nèi)?式機械真空泵系列的抽速分擋(抽速的單位是L·S．1)如下：0·5、1、2、4、8、15、30、70、150、300、600、1200、2500、5000、10000、20000、40000。
國產(chǎn)的各種機械真空泵的型號通常是用漢語拼音字母來表示(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70L／S。
| 型 號 | 名 稱 | 型 號 | 名 稱 |
|
W WY WL SZ SZB SZZ X |
往復(fù)式真空泵 移動閥式往復(fù)泵 立式往復(fù)泵 水環(huán)泵 懸臂式結(jié)構(gòu)水環(huán)泵 直聯(lián)式水環(huán)泵 旋片式真空泵 |
H YZ ZJ ZJK F D XZ |
滑閥式真空泵 余擺線真空泵 羅茨真空泵 真空電機羅茨真空泵 分子真空泵 定片式真空泵 直聯(lián)式旋片泵 |
