旋片式真空泵原理和发展趋势.docx

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1、旋片式真空泵是一种常用的机械泵，通过双旋转式转子，将大气压缩成真空。机械泵具有多种性能优势，如较高的水蒸气耐受性和耐腐蚀性、较小的振动和噪音、排气速率较快等。本文将详细介绍旋片式真空泵的工作原理、构造和性能优势，以及其在各个领域中的应用和售后维修保养等方面的内容。一、旋片式真空泵结构和原理1、结构旋片式真空泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。旋片式真空泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片式真空泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个

2、单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa.1.33Pa和1.3310-1(Pa)下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙)，转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。2、原理图旋片泵的旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A的容

3、积是逐渐增大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的，正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的，正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强，因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时，即转至空间B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩小，最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被压缩气体推开，气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担，因

4、而提高了极限真空度。3、工作原理a.液环真空泵工作原理：液环真空泵常用的有水环真空泵和纳西泵。它主要用于抽吸气体，特别在抽吸腐蚀性气体时更为常用。在泵体中装在适量的水作为工作液。当叶轮顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮壳相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮壳与水环这间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部零度为起点，那么叶轮在旋转前180度时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被

5、吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体更被排出泵外。水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。纳西泵的作用原理和水环真空泵一样，但是由于叶轮是在椭圆型壳体中旋转，在长轴方向的液环与叶轴间形成两个月牙形空间，叶轮旋转时就反复靠近和离开液环，空间也就反复缩小和扩大。这样，就可不断地将液体压出和吸入。b.滑阀真空泵工作原理：另一种典形的旋转真空泵为滑阀真空泵，泵壳内装一偏心的转子。转子上有若干槽，槽内有可以滑动的滑片。转子转地槽内的滑片向四周伸出，不与泵壳接触。气体于滑片与泵壳所包围的空间扩大的一

6、侧吸入，于二者所包围的空间缩小的它侧排出。滑片真空泵所产生的低压可达006Pa相比旋片真空泵运行更加稳定，耐用性更强。c喷射式真空泵工作原理：喷射泵是利用流动时的动能与静压能相互转化的原理来吸送流体的，工作液体可以是蒸汽，也可以是液体。喷射泵由工作喷嘴和扩压器及混合室相连而组成。工作喷嘴和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。工作蒸气在高压下以很高的速度从喷嘴喷出，在喷射过程中，气流通过喷嘴可将静压能转变为动能。工作蒸汽压强和泵的出口压强之间的压力差，使工作蒸汽在管道中流动。在这个特殊管道中，蒸汽经过喷嘴的出口到扩压器入口之间的这个区域（混合室），由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区

7、。此处的负压要比工作蒸汽压强和泵出口处所能承受的最大压强（反压强）低很多。此时，被抽气体吸进混合室，工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换，把工作蒸汽静压能转变来的动能传给被抽气体，混合气流在扩压器扩张某而产生正激波，波后的混合气流速度降为亚音速，混合气流的压力上升。亚音速的气流在扩压器的渐扩流动时是降速增压的。混合气流在扩压器出口处，压力增加，速度下降，而后从压出口排出。故喷射泵也是一台气体压缩机。二、旋片式真空泵优点旋片式真空泵与其他真空泵相比，具有多种性能优势。1高水蒸气耐受性和耐腐蚀性：旋片式真空泵可以在含水环境和酸碱等特殊环境下长期运行。2 .排气速率较快：由于双旋转式转子的作用，

8、旋片式真空泵的排气速率较快，可以快速将气体压缩并排放出去，提高生产效率。3 .噪音小：旋片式真空泵的结构设计合理，振动和噪音较小，不会对工作环境和操作人员造成影响。4 .易于维护：旋片式真空泵的结构简单，易于清洗、检查和更换相关零部件，可以有效降低维修成本。5 .选用不同附件可以达到不同的真空度和泵速：旋片式真空泵可以根据用户需求选用不同的附件，从而达到不同的真空度和泵速，满足各种工业生产需要。综上所述，旋片式真空泵具有多种优点，在各个领域中得到广泛的应用和推广。三、旋片式真空泵的历史旋片式真空泵在德国和日本是最早研发和应用的机械泵之一。随着各国工业生产水平的提高和技术的不断更新，旋片式真空泵

9、也经历了不断的升级和改进。其中，最重要的发展趋势是对泵壳和旋片材质的研究和优化，以提高耐磨损性和强度。同时，随着电子技术的发展，数字化、智能化的旋片式真空泵也将逐渐应用于各种工业领域中。四、旋片式真空泵的保养旋片式真空泵的售后维修保养也非常重要。在日常使用过程中，需要定期清洗、检查和更换泵体、叶片和垫片等易损部件，以保证其正常工作和延长使用寿命。此外，定期校准或更换附件和控制器也可以有效降低故障率和维修成本。五、旋片式真空泵的应用旋片式真空泵是一种常用的真空泵，由于其具有真空度高、体积小、维护简单、使用寿命长等优点，被广泛应用于各个领域。1 .实验室领域旋片式真空泵在实验室中的应用非常广泛。例

10、如，在材料科学研究中，使用旋片式真空泵可以将材料置于真空环境下进行腐蚀和电镀等处理；在生物学研究中，可以使用旋片式真空泵将细胞培养基放入真空处理器中进行处理。2 .真空干燥旋片式真空泵在真空干燥领域也有广泛应用。真空干燥是一种将湿润产品在真空环境下蒸发水分的方法，旋片式真空泵可用于提供所需的真空度。在食品加工、制药和化学工业中，真空干燥是一种非常常见的工艺。3 .真空蒸镭旋片式真空泵也常用于真空蒸储过程中。真空蒸储是一种利用真空条件下物质沸点的降低进行分离的方法。常见于石油、化工、制药等领域，旋片式真空泵通过提供所需的真空度，可以保证蒸镭过程的稳定性和精度。4 .真空包装旋片式真空泵还常用于食品真空包装领域。真空包装可有效地延长食品的保质期和保持其质量。旋片式真空泵通过提供所需的真空度，可以将包装中的氧气和其他气体抽取出来，有效防止食品受到氧化和变质。总之，旋片式真空泵在不同的领域都有着广泛的应用，是许多工业和实验室中不可或缺的设备之一。同时，在使用旋片式真空泵的过程中，需要注意维护保养，以确保其正常运行和延长使用寿命。六、总结总之，旋片式真空泵是一种功能强大、适用性广泛的机械泵，其主要优点包括高水蒸气耐受性、排气速率较快、噪音小、易于维护等。在未来，随着科技的不断进步和工业生产的不断发展，旋片式真空泵还将迎来更广阔的应用空间和更高的市场需求。