真空泵基础知识

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1、真空泵是指利用机械、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。通俗来讲，真空泵是用各种方法 在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。常用真空泵包括干 式螺杆真空泵、水环真空泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩 散泵等。一、真空泵工作原理分类按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体 传输泵和气体捕集泵。真空 泵按工作原理分气体输送泵变容真空泵往复式旋片式油封式旋片式滑阀式定片式余摆线式多室旋片式干式螺杆液环式罗茨真空泵动量输送泵分子真 空泵牵引分子泵涡轮分子泵复合分子泵喷射真 空泵液体喷射真空 泵气体喷射真空 泵蒸汽喷射真空 泵扩散泵自净化扩散泵

2、分馏式扩散泵扩散喷 射泵离子输送泵气体捕集泵吸附泵吸气剂泵吸气离子泵蒸发离子泵溅射离 子泵低温泵二、工作原理如下:1、气体传输泵气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出，借以达到抽气目 的真空泵，这种泵基本上有两种类型：变容真空泵利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵，气体在排出前被压缩。这种泵分为往式及旋片式两种(1) 往复式真空泵:是利用泵腔内活塞做往复式运动，将气体吸入、 压缩并排出。因此，又称为活塞式真空泵。(2) 旋片式真空泵:是利用泵腔内活塞做旋转运动，将气体吸入、 压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种形式：油封式真空泵:它是利用油类密封各运动部件之间的间隙，少有

3、害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置，故又称气 镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种形式。a. 旋片式真空泵:转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表 面的固定面靠近，在转子槽内装有两个(或两个以上)旋片，当转子旋 转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵内壁始终接触，此旋片随转子 一起旋转，可格泵腔分成几个可变容积。b. 滑阀式真空泵:在偏心转子外部装有一个滑阀，转子旋转带动 滑阀沿泵内壁滑动和动，滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中 动，而泵分成两个可变容积。c. 定片式真空泵:在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子， 泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片，当转子旋转时，

4、滑 片能上下滑动将泵腔分成两个可变容积。d. 余摆线式真空泵:在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子， 它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。e. 多室旋片式真空泵:在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱 动的多个独立工作室的旋片真空泵。干式螺杆真空泵:它是一种不用油类（或液体）封的变容真空泵。液环式真空泵:带有多叶片的转子偏心装在泵壳内，当它旋转时， 把液体（通常为水或油）抛向泵壳内形成泵壳同心的环液，环液同转子 叶片形成了容积周期性变化的几个小容积，故亦称旋转变容真空泵。罗茨真空泵:泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形 的转子，转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。它属于旋

5、 转变容真空泵。机械增压泵即为这种形式的真空泵。2、动量传输泵这种泵是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。具体可分为下 述几种类型（1）分子真空泵:它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分 子，使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式：引分子泵: 气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得力量，被送到出口，因此， 是一种动量传输泵；满轮分子泵:泵内装有带槽的盘或带叶片的转子， 它在定子圆盘（或定片）间旋转。转子周的线速度很高。这种泵通常在 分子流状态下工作。复合分子泵:它是由轮式和引式两种分子泵串联 起来的一种复合式分子真空泵。（2）

6、喷射真空泵：它是利用文丘里（VENTURI）效应的压力降生产 的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵，适于在粘滞留和过 渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种:液体喷射真空泵： 以液体（通常为水）为工作介质的喷射真空泵；气体喷射真空泵：以非 可凝性气体作为工作介质的射真空泵；蒸汽喷射真空泵:以汽（水、油 或汞蒸汽）作为工作介质的饿喷射空泵。（3）扩散泵：以低压高速蒸汽流（油或汞等蒸汽）作为工作介质的 啧射真空泵。气体分子扩散到蒸汽射流中，被送到出口。在射流中气 体分子密度始终是很低的，这种泵适于在分子流状态下工作。可分为： 自净化扩散泵:泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回

7、 到锅炉中的一种油扩散泵；分式扩散泵:这种泵具有分馏装置，使蒸 汽压强较低的工作液蒸汽进入高真空工作的喷嘴，而蒸汽压强较高的 工作液蒸汽进入低真空工作的啧嘴，它是一种多级油散泵。（4）扩散啧射泵:它是一种有扩散泵特性的单级或多级啧嘴与具 有啧射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油 增压泵即舄于这种形式。（5）离子传输泵:它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下， 输送到出口的一种动量传输泵。3、气体捕集泵这种泵是一种是气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上，从而减 小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵，有以下几种型 式。吸附泵:它主要依靠具有大表面的吸附剂(如多孔物质)

8、的物理吸 附作用来抽气的一种捕集式真空泵吸气剂泵:它是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空 泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。升 华泵即属于这种形式吸气剂离子泵:它是使被电离的气体通过电磁场 或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上，以达到抽气的目的。它有 如下几种型式。(1) 蒸发离子泵：泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升 华(或蒸发)而覆在泵内的吸气材料上，以实现抽气的一种真空泵。(2) 溅射离子泵：泵内被电离的气体吸附在由阴极连溅射散出来 的吸气材料上，以实现抽气目的的一种真空泵。低温泵:利用低温表面捕集气体的真空泵。三、按其性能特点及用途分类按其性能特点

9、及用途分类可以分为:低真空泵、中真空泵、高真 空泵、超高真空泵。1、低真空泵:极限压力高于102Pa的真空泵属于低真空泵。常见 的有往复式真空泵、旋转式真空泵、液环式真空泵、喷射式真空泵以及吸附式真空泵2、中真空泵:极限压力在102101Pa的真空泵属于中真空泵。常见的有罗茨真空泵、多级喷射式真空泵、多级旋转机械真空泵以及 高速旋转式机械真空泵等。3、高真空泵:极限压力在10110-5Pa的真空泵属于高真空泵。常见的有各种扩散泵及分子泵等4、超高真空泵:极限压力低于10-5Pa的真空泵属于超高真空泵。主要用各种离子泵、低温泵等。四、各类真空泵的工作压力范围、起动压强及性能参数各类真空泵的工作压

10、力范围及起动压强真空泵种类工作压强范围(Pa)起动压强(Pa)活塞式真空泵1*105-1.3*1021*105旋片式真空泵1*105-6.7*10T1*105水环式真空泵1*105-2.7*1031*105罗茨真空泵1.3*103-1.31.3*103涡轮分子泵1.3-1.3*10一51.3水蒸气喷射泵1*105-1.3*10-11*105油扩散泵1.3*10-2-1.3*10-71.3*10油蒸气喷射泵1.3*101 -1.3*10-21.3*105分子筛吸附泵1*105-1.3*10-11*105溅射离子泵1.3*10-3-1.3*10-96.7*10-1钛升华泵1.3*10-2-1.3*

11、10-91.3*10-2锆铝吸气剂泵1.3*101-1.3*10-111.3*10低温泵1.3-1.3*10-111.3-1.3*10-1性能参数参数名称参数定义真空泵的极 限压强泵的极限压强单位是Pa,是指泵在入口处装有标准试验置并 按规定条件工作，在不引入气体正常工作的情况下,趋向稳 定的最低压强。真空泵的抽 气速率泵的抽速率单位是m3/s或l/s是指泵装有标准试验罩，并 按规定条件工作时，从试验置流过的气体流量与在试验罩指 定位置测得的平衡压强之比。简称泵的抽速。真空泵的抽 气量真空泵的抽气逮单位是Pam3/s或Pal/s。是指泵入口的气体 流量。真空泵的起 动压强真空泵的起动压强单位为

12、Pa，它是指泵无损坏起动并有抽气 作用时的压强。真空泵的前 级压强真空泵的前级压强单位是Pa,它是指排气压强低于一个大气 压的真空泵的出压强。真空泵的最大前级压强真空泵口最大前级压强单位是Pa,它是指超过了能使泵损坏 的前级压强。真空泵的最大工作压强真空泵的最大工作压强单位是Pa,它是指对应最大抽气量的入口压强。在此压强下，泵能连续工作而不恶化或损坏。真空泵的压 缩比压缩比是指泵对给定气体的出口压强与入口压强之比。真空泵的何 氏系数泵抽气通道面积上的实际抽速与该处按分子泻流计算的理论 抽速之比。真空泵的抽 速系数泵的实际抽速与泵入口处按分子泻流计算的理论抽速之比。真空泵的返 流率泵的返流率单位

13、是g/cm2.s.它是指泵按规定条件工作时， 通过泵入口单位面积的泵流质量流率。水蒸气允许 量水蒸气的允许量单位是kg/h .它是指泵在正常环境条件下， 气镇泵在连续工作时能抽除的水蒸气质量流量。最大允许水 蒸气入口压 强最大允许水蒸气入口压强单位是Pa。它是指在正常环境条件 下，气镇泵在连续工作时所能抽除的水蒸气的最高入口压 强。五、国内最新真空泵标准DB37/T2435-2013真空泵质量评价技术规范GB/T13929-2010水环真空泵和水环压缩机试验方法GB/T13930-2010水环真空泵和水环压缩机气量测定方法GB/T19955.1-2005蒸汽流真空泵性能测量方法第1部分:体积流

14、 率（抽速）的。GB/T19955.2-2005蒸汽流真空泵性能量方法第2部分:临界前级 压力的测量。GB/T19956.1-2005容积真空泵性能测量方法第1部分:体积流率 （抽速）的测量。GB/T19956.2-2005容积真空泵性能测量方法第2部分:极限压力 的测量。GB/T21271-2007真空技术真空泵噪声测量GB/T21272-2007蒸汽流真空泵性能测量方法泵液返流率和加热 时间的测量GB22360-2008真空泵安全要求GB/T25753.1-2010真空技术罗茨真空泵性能测量方法第1部分: 最大允许压差的测量GB/T25753.2-2010真空技术罗茨真空泵性能测量方法第2

15、部分: 零流量压缩比的测量GB/T25753.3-2011真空技术罗茨真空泵性能测量方法第3部分: 溢流阀压差的测量JB/T10134-1999带真空泵交流发电机JB/T10462-2004水喷射真空泵国家发展和改革委员会JB/T10552-2006真空技术瓜型干式真空泵JB/T10770-2007真空技术液环真空泵验收规范JB/T11080-2011真空技术涡旋干式真空泵JB/T11237-2011真空技术多级罗茨干式真空泵JB/T11238-2011真空技术液环真空泵效率JB/T11716-2013真空技术螺杆型干式真空泵JB/T1246-2007真空技术滑阀真空泵JB/T6533-200

16、5旋片真空泵JB/T6921-2004罗茨真空泵机组JB/T7255-2007水环真空泵和水环压缩机JB/T7265-2004蔡汽流真空泵JB/T7673-2011真空技术真空设备型号编制方法JB/T7674-2005罗茨真空泵JB/T7675-2005往复真空泵JB/T8107-2011容积真空泵振动测量方法JB/T8540-2013水蒸气喷射真空泵JB/T8944-2010单级旋片真空泵JBT9808-2013奶用真空泵QB/T1444-1992ZBK型轻式专用两叶罗茨真空泵QB/ FT1445-1992湿式罗茨真空泵性能试方法QCT958-2013汽车真空泵性能要求及台架试验方法SHT0528-1992矿物油型真空泵油SH/T3162-2011 石油化工液环真空泵和压缩机工程技术规范SJ/T11085-1996立式轮分子泵通用技术条件SJ/T31157-1994FLB型复合真空泵完好要求和检查评定方法SJ/T31412-1994W型真空泵完好要求和检查评定