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如何選擇真空泵

      
選用真空泵時,需要注意下列事項:
1、真空泵的工作壓強應該滿足真空設備的極限真空及工作壓強要求。如:真空鍍膜要求1×10-5mmHg的真空度,選用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常選擇泵的真空度要高于真空設備真空度半個到一個數量級。
2、正確地選擇真空泵的工作點。每種泵都有一定的工作壓強范圍,如:擴散泵為10-3~10-7mmHg,在這樣寬壓強范圍內,泵的抽速隨壓強而變化,其穩定的工作壓強范圍為5×10-4~5×10-6mmHg。因而,泵的工作點應該選在這個范圍之內,而不能讓它在10-8mmHg下長期工作。又如鈦升華泵可以在10-2mmHg下工作,但其工作壓強應小于1×10-5mmHg為好。
3、真空泵在其工作壓強下,應能排走真空設備工藝過程中產生的全部氣體量。
4、正確地組合真空泵。由于真空泵有選擇性抽氣,因而,有時選用一種泵不能滿足抽氣要求,需要幾種泵組合起來,互相補充才能滿足抽氣要求。如鈦升華泵對氫有很高的抽速,但不能抽氦,而三極型濺射離子泵,(或二極型非對稱陰極濺射離子泵)對氬有一定的抽速,兩者組合起來,便會使真空裝置得到較好的真空度。另外,有的真空泵不能在大氣壓下工作,需要預真空;有的真空泵出口壓強低于大氣壓,需要前級泵,故都需要把泵組合起來使用。
5、真空設備對油污染的要求。若設備嚴格要求無油時,應該選各種無油泵,如:水環泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴格,可以選擇有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、擋油阱等,也能達到清潔真空要求。
6、了解被抽氣體成分,氣體中含不含可凝蒸氣,有無顆粒灰塵,有無腐蝕性等。選擇真空泵時,需要知道氣體成分,針對被抽氣體選擇相應的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體,應該考慮在泵的進氣口管路上安裝輔助設備,如冷凝器、除塵器等。
7、真空泵排出來的油蒸氣對環境的影響如何。如果環境不允許有污染,可以選無油真空泵,或者把油蒸氣排到室外。
8、真空泵工作時產生的振動對工藝過程及環境有無影響。若工藝過程不允許,應選擇無振動的泵或者采取防振動措施。
9、真空泵的價格、運轉及維修費用。
〖 真空系統選擇 〗 真空范圍 低真空
真空度 105~102Pa
工藝
真空系統
*干式旋片泵系統 *油封旋片泵系統 *水封泵系統 *柱塞泵系統 *干式真空泵系統 *多級旋片泵系統 *羅茨泵系統 *柱塞泵系統 *擴散泵系統 *干式真空泵系統 *吸附泵系統 *擴散泵系統 *渦輪分子泵系統 *吸附泵系統 *低溫泵系統 *離子泵系統 *渦輪分子泵系統 *低溫泵系統 *吸附泵 *渦輪分子泵系統 *低溫泵系統 *離子泵系統
*真空輸運 *潔凈室 *打印機自動進紙
*真空濃縮罐*真空濃縮(干燥) *真空包裝
*真空充氣裝置 *真空干燥 *真空除氣 *真空蒸餾
*真空熱處理*真空爐 *真空冷凍干燥 *真空鍍膜
*真空冷凍干燥*真空蒸餾
高真空
10-1~10-5Pa
*真空氣體置換*真空密封 *真空焊接 *離子注入
*電子顯微鏡*等離子體發生器 *表面研究 *材料分析
超高真空
<10-5Pa
*原子核研究 *離子加速器 *物理學研究
中真空
102~10-1Pa
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簡述水環式真空泵的工作原理及優缺點
水環式真空泵(簡稱水環泵)是一種粗真空泵,它所能獲得的極限真空為
2000~4000Pa,串聯大氣噴射器可達270~670Pa。水環式真空泵也可用作壓縮機,稱為水環式壓縮機,是屬于低壓的壓縮機,其壓力范圍為1~2×105Pa表壓力。
水環式真空泵*初用作自吸水泵,而后逐漸用于石油、化工、機械、礦山、輕工、醫藥及食品等許多工業部門。在工業生產的許多工藝過程中,如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等,水環式真空泵得到廣泛的應用。由于真空應用技術的飛躍發展,水環式真空泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環式真空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,水環泵應用日益增多。
水環泵的工作原理如圖:在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中指示的方向順時針旋轉時,水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用,水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環。水環的上部分內表面恰好與葉輪輪轂相切,水環的下部內表面剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環內有一定的插入深度)。此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成葉片數目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點,那么葉輪在旋轉前180°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,當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當葉輪繼續旋轉時,小腔由大變小,使氣體被壓縮;當小腔與排氣口相通時,氣體便被排出泵外。
綜上所述,水環式真空泵是靠泵腔容積的變化來實現吸氣、壓縮和排氣的,因此它屬于變容式真空泵。 水環泵和其它類型的機械真空泵相比有如下優點: 1、結構簡單,制造精度要求不高,容易加工。
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2、結構緊湊,泵的轉數較高,一般可與電動機直聯,無須減速裝置。故用小的結構尺寸,可以獲得大的排氣量,占地面積也小。
3、壓縮氣體基本上是等溫的,即壓縮氣體過程溫度變化很小。
4、由于泵腔內沒有金屬磨擦表面,無須對泵內進行潤滑,而且磨損很小。轉動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。
5、吸氣均勻,工作平穩可靠,操作簡單,維修方便。 水環式真空泵也有其缺點:
1、效率低,一般在30%左右,較好的可達50%。
2、真空度低,這不僅是因為受到結構上的限制,更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液,極限壓強只能達到2000~4000Pa。用油作工作液,可達130Pa。 總之,由于水環式真空泵中氣體壓縮是等溫的,故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒有排氣閥及摩擦表面,故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點,盡管它效率低,仍然得到了廣泛的應用。
真空泵的選擇方法和計算公式的介紹
真空泵的作用就是從真空室中抽除氣體分子,降低真空室內的氣體壓力,使之達到要求的真空度。概括地講從大氣到極高真空有一個很大的范圍,至今為止還沒有一種真空系統能覆蓋這個范圍。因此,為達到不同產品的工藝指標、工作效率和設備工作壽命要求、不同的真空區段需要選擇不同的真空系統配置。為達到*佳配置,選擇真空系統時,應考慮下述各點:
1、確定工作真空范圍:
首先必須檢查確定每一種工藝要求的真空度。因為每一種工藝都有其適應的真空度范圍,必須認真研究確定之。 2、確定極限真空度
在確定了工藝要求的真空度的基礎上檢查真空泵系統的極限真空度,因為系統的極限真空度決定了系統的*佳工作真空度。一般來講,系統的極限真空度比系統的工作真空度低20%,比前級泵的極限真空度低50%。 3、被抽氣體種類與抽氣量
檢查確定工藝要求的抽氣種類與抽氣量。因為如果被抽氣體種類與泵內液體發生反應,泵系統將被污染。同時必須考慮確定合適的排氣時間與抽氣過程中產生的氣體量。 4、真空容積
檢查確定達到要求的真空度所需要的時間、真空管道的流阻與泄漏。
考慮達到要求真空度后在一定工藝要求條件下維持真空需要的抽氣速率。 5、真空泵計算公式 S=2.303V/tLog(P1/P2) 其中:
S為真空泵抽氣速率(L/s) V為真空室容積(L)
t為達到要求真空度所需時間(s) P1為初始真空度(Torr) P2為要求真空度(Torr) 例如: V=500L t=30s
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P1=760Torr P2=50Torr
則: S=2.303V/t Log(P1/P2)=2.303x500/30xLog(760/50)=35.4L/s
當然上式只是理論計算結果,還有若干變量因素未考慮進去,如管道流阻、泄漏、過濾器的流阻、被抽氣體溫度等。實際上還應當將**系數考慮在內。
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