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1發(fā)展歷史

隨著真空應(yīng)用的發(fā)展，真空泵的種類(lèi)已發(fā)展了很多種，其抽速?gòu)拿棵肓泓c(diǎn)幾升到每秒幾十萬(wàn)、數(shù)百萬(wàn)升。隨著真空技術(shù)在生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中對(duì)其應(yīng)用壓強(qiáng)范圍的要求越來(lái)越寬，大多需要由幾種真空泵組成真空抽氣系統(tǒng)共同抽氣后才能滿足生產(chǎn)和科學(xué)研究過(guò)程的要求，由于真空應(yīng)用部門(mén)所涉及的工作壓力的范圍很寬，因此任何一種類(lèi)型的真空泵都不可能*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(lèi)型的真空泵。為了使用方便和各種真空工藝過(guò)程的需要，有時(shí)將各種真空泵按其性能要求組合起來(lái)，以機(jī)組型式應(yīng)用。

常用真空泵包括干式螺桿真空泵、水環(huán)泵、往復(fù)泵、滑閥泵、旋片泵、羅茨泵和擴(kuò)散泵等，這些泵是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)應(yīng)用真空工藝過(guò)程中*的主力泵種。近年來(lái)， 伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，真空泵相關(guān)下游應(yīng)用行業(yè)保持快速增長(zhǎng)勢(shì)頭，同時(shí)在真空泵應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展等因素的共同拉動(dòng)下，我國(guó)真空泵行業(yè)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)穩(wěn)定地快速的發(fā)展。

2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）泵總體結(jié)構(gòu)型式

真空泵的泵體的布置結(jié)構(gòu)決定了泵的總體結(jié)構(gòu)。

立式結(jié)構(gòu)的進(jìn)、排氣口水平設(shè)置，裝配和連接管路都比較方便。但泵的重心較高，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差，故這種型式多用于小泵。

臥式泵的進(jìn)氣口在上，排氣口在下。有時(shí)為了真空系統(tǒng)管道安裝連接方便，可將排氣口從水平方向接出，即進(jìn)、排氣方向是相互垂直的。此時(shí)，排氣口可以從左或右兩個(gè)方向開(kāi)口，除接排氣管道一端外，另一端堵死或接旁通閥。這種泵結(jié)構(gòu)重心低，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性好。一般大、中型泵多采用此種結(jié)構(gòu)。

泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子軸與水平面垂直安裝。這種結(jié)構(gòu)裝配間隙容易控制，轉(zhuǎn)子裝配方便，泵占地面積小。但泵重心較高且齒輪拆裝不便，潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜。

（2）泵的傳動(dòng)方式

真空泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子是通過(guò)一對(duì)高精度齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)其相對(duì)同步運(yùn)轉(zhuǎn)的。主動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)聯(lián)接。在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)布置上主要有以下兩種：其一是電動(dòng)機(jī)與齒輪放在轉(zhuǎn)子的同一側(cè)如圖。從動(dòng)轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)端齒輪直接傳過(guò)去帶動(dòng)，這樣主動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的扭轉(zhuǎn)變形小，則兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的間隙不會(huì)因主動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形大而改變，故使轉(zhuǎn)子之間的間隙在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均勻。這種傳動(dòng)方式的大缺點(diǎn)是：a.主動(dòng)軸上有三個(gè)軸承，增加了泵的加工和裝配難度，齒輪的拆裝及調(diào)整也不便；b.整體結(jié)構(gòu)不勻稱(chēng)，泵的重心偏向電動(dòng)機(jī)和齒輪箱一側(cè)。

特點(diǎn)

（1）在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速；

（2）轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱(chēng)性，故振動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子和殼體間均有間隙，不用潤(rùn)滑，摩擦損失小，可大大降低驅(qū)動(dòng)功率，從而可實(shí)現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速；

（3）泵腔內(nèi)無(wú)需用油密封和潤(rùn)滑，可減少油蒸氣對(duì)真空系統(tǒng)的污染；

（4）泵腔內(nèi)無(wú)壓縮，無(wú)排氣閥。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，對(duì)被抽氣體中的灰塵和水蒸汽不敏感；

（5）壓縮比較低，對(duì)氫氣抽氣效果差；

（6）轉(zhuǎn)子表面為形狀較為復(fù)雜的曲線柱面，加工和檢查比較困難。

3機(jī)械選擇

⑴真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)工藝過(guò)程及環(huán)境有無(wú)影響。若工藝過(guò)程不允許，應(yīng)選擇無(wú)振動(dòng)的泵或者采取防振動(dòng)措施。

⑵了解被抽氣體成分，氣體中含不含可凝蒸氣，有無(wú)顆?；覊m，有無(wú)腐蝕性等。選擇真空泵時(shí)，需要知道氣體成分，針對(duì)被抽氣體選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體，應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝輔助設(shè)備，如冷凝器、除塵器等。

⑶真空泵在其工作壓強(qiáng)下，應(yīng)能排走真空設(shè)備工藝過(guò)程中產(chǎn)生的全部氣體量。

⑷正確地組合真空泵。由于真空泵有選擇性抽氣，因而，有時(shí)選用一種泵不能滿足抽氣要求，需要幾種泵組合起來(lái)，互相補(bǔ)充才能滿足抽氣要求。如鈦升華泵對(duì)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(duì)稱(chēng)陰極濺射離子泵）對(duì)氬有一定的抽速，兩者組合起來(lái)，便會(huì)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(yù)真空；有的真空泵出口壓強(qiáng)低于大氣壓，需要前級(jí)泵，故都需要把泵組合起來(lái)使用。

⑸真空設(shè)備對(duì)油污染的要求。若設(shè)備嚴(yán)格要求無(wú)油時(shí)，應(yīng)該選各種無(wú)油泵，如：水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)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(dá)到清潔真空要求。

⑹正確地選擇真空泵的工作點(diǎn)。每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍，如：2BV系列水環(huán)真空泵工作壓強(qiáng)范圍760mmHg~25mmHg（絕壓），在這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強(qiáng)而變化（詳細(xì)變化情況參照泵的性能曲線），其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為760~60mmHg。因而，泵的工作點(diǎn)應(yīng)該選在這個(gè)范圍之內(nèi)較為適宜，而不能讓它在25~30mmHg下長(zhǎng)期工作。

⑺真空泵排出來(lái)的油蒸氣對(duì)環(huán)境的影響如何。如果環(huán)境不允許有污染，可以選無(wú)油真空泵，或者把油蒸氣排到室外。

⑻真空泵的工作壓強(qiáng)應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強(qiáng)要求。如：某真空干燥工藝要求10mmHg的工作真空度，選用的真空泵的極限真空度至少要2mmHg，好能達(dá)到1mmHg。通常選擇泵的極限真空度要高于真空設(shè)備工作真空度半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。

⑼真空泵的價(jià)格、運(yùn)轉(zhuǎn)及維修費(fèi)用。

機(jī)械安裝

⑴真空泵應(yīng)安裝在地面結(jié)實(shí)堅(jiān)固的場(chǎng)所，周?chē)鷳?yīng)留有充分的余地，便于檢查、維護(hù)、保養(yǎng)。

⑵真空泵底座下應(yīng)保持地基水平，底座四角處建議墊減震橡皮或用螺栓澆制安裝，確保真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小。

⑶真空泵與系統(tǒng)的連接管道應(yīng)密封可靠，對(duì)小真空泵可采用金屬管路連接密封墊采用耐油橡膠，對(duì)小真空泵可采用真空膠管連接，管道管徑不得小于真空泵吸氣口徑，且要求管路短而少?gòu)濐^。（焊接管路時(shí)應(yīng)清除管道中焊渣，嚴(yán)禁焊渣進(jìn)入真空泵腔。）

⑷在連接管路中，用戶(hù)可在真空泵進(jìn)氣口上方安裝閥門(mén)及真空計(jì)，隨時(shí)可檢查真空泵的極限壓力。

⑸按電動(dòng)機(jī)標(biāo)牌規(guī)定連接電源，并接地線和安裝合適規(guī)格的熔斷器及熱繼電器。

⑹真空泵通電試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，須取下電機(jī)皮帶，確認(rèn)真空泵轉(zhuǎn)向符合規(guī)定方向方可投入使用，以防真空泵反轉(zhuǎn)噴油。（轉(zhuǎn)向按防護(hù)罩指示方向）

⑺對(duì)于有冷卻水的真空泵，按規(guī)定接通冷卻水。

⑻如真空泵口安裝電磁閥時(shí)，閥與真空泵應(yīng)同時(shí)動(dòng)作。

⑼當(dāng)真空泵排出氣體影響工作環(huán)境時(shí)，可在排氣口裝接管道引離或裝接油霧過(guò)濾器。

4分類(lèi)

氣體傳輸泵

氣體傳輸泵是一種能使氣體不斷的吸入和排出，借以達(dá)到抽氣目的的真空泵，這種泵基本上有兩種類(lèi)型：

變?nèi)菡婵毡?/span>

利用泵腔容積的周期性變化來(lái)完成吸氣和排氣過(guò)程的一種真空泵，氣體在排出前被壓縮。這種泵分為往復(fù)式及旋片式兩種：

（1） 往復(fù)式真空泵：是利用泵腔內(nèi)活塞做往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，將氣體吸入、壓縮并排出。因此，又稱(chēng)為活塞式真空泵。

（2） 旋片式真空泵：是利用泵腔內(nèi)活塞做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將氣體吸入、壓縮并排出。旋轉(zhuǎn)真空泵又有如下幾種形式：

① 油封式真空泵：它是利用油類(lèi)密封各運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙，減少有害空間的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。這種泵通常帶有氣鎮(zhèn)裝置，故又稱(chēng)氣鎮(zhèn)式真空泵。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為如下五種形式。

a旋片式真空泵：轉(zhuǎn)子以一定的偏心距裝在泵殼內(nèi)并與泵殼內(nèi)表面的固定面靠近，在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有兩個(gè)（或兩個(gè)以上）旋片，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)旋片能沿其徑向槽往復(fù)滑動(dòng)且與泵殼內(nèi)壁始終接觸，此旋片隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，可將泵腔分成幾個(gè)可變?nèi)莘e。

b.滑閥式真空泵：在偏心轉(zhuǎn)子外部裝有一個(gè)滑閥，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)滑閥沿泵殼內(nèi)壁滑動(dòng)和滾動(dòng)，滑閥上部的滑閥桿能在可擺動(dòng)的滑閥導(dǎo)軌中滑動(dòng)，而泵腔分成兩個(gè)可變?nèi)莘e。

c.定片式真空泵：在泵殼內(nèi)裝有一個(gè)與泵內(nèi)表面靠近的偏心轉(zhuǎn)子，泵殼上裝有一個(gè)始終與轉(zhuǎn)子表面接觸的徑向滑片，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑片能上下滑動(dòng)將泵腔分成兩個(gè)可變?nèi)莘e。

d.余擺線式真空泵：在泵腔內(nèi)偏心裝有一個(gè)型線為余擺線的轉(zhuǎn)子，它沿泵腔內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)并將泵腔分成兩個(gè)可變?nèi)莘e。

e.多室旋片式真空泵：在一個(gè)泵殼內(nèi)并聯(lián)裝有由同一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的多個(gè)獨(dú)立工作室的旋片真空泵。

②干式螺桿真空泵：它是一種不用油類(lèi)（或液體）密封的變?nèi)菡婵毡谩?/span>

③液環(huán)式真空泵：帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi)，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，把液體（通常為水或油）拋向泵殼內(nèi)形成泵殼同心的環(huán)液，環(huán)液同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期性變化的幾個(gè)小容積，故亦稱(chēng)旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡谩?/span>

④羅茨真空泵：泵內(nèi)裝有兩個(gè)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。它屬于旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。機(jī)械增壓泵即為這種形式的真空泵。

動(dòng)量傳輸泵：這種泵是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片或高速射流，把動(dòng)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?。具體可分為下述幾種類(lèi)型。

（1） 分子真空泵：它是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子把能量傳輸給氣體分子，使之壓縮、排氣的一種真空泵。它有如下幾種型式：

① 牽引分子泵：氣體分子與高速運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子相碰撞而獲得力量，被送到出口，因此，是一種動(dòng)量傳輸泵。

②渦輪分子泵：泵內(nèi)裝有帶槽的圓盤(pán)或帶葉片的轉(zhuǎn)子，它在定子圓盤(pán)（或定片）間旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子圓周的線速度很高。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)起來(lái)的一種復(fù)合式分子真空泵。

（2） 噴射真空泵：它是利用文丘里（VENTURI）效應(yīng)的壓力降生產(chǎn)的高速射流把氣體輸送到出口的一種動(dòng)量傳輸泵，適于在粘滯留和過(guò)渡流狀態(tài)下工作。這種泵又可詳細(xì)地分成以下幾種：

① 液體噴射真空泵：以液體（通常為水）為工作介質(zhì)的噴射真空泵。

② 氣體噴射真空泵：以非可凝性氣體作為工作介質(zhì)的噴射真空泵。

③ 蒸汽噴射真空泵：以蒸汽（水、油或汞蒸汽）作為工作介質(zhì)的餓噴射真空泵

（3） 擴(kuò)散泵：以低壓高速蒸汽流（油或汞等蒸汽）作為工作介質(zhì)的噴射真空泵。氣體分子擴(kuò)散到蒸汽射流中，被送到出口。在射流中氣體分子密度始終是很低的，這種泵適于在分子流狀態(tài)下工作?？煞譃椋?/span>

① 自?xún)艋瘮U(kuò)散泵：泵液中易揮發(fā)的雜質(zhì)經(jīng)專(zhuān)門(mén)的機(jī)械輸送到出口而不回到鍋爐中的一種油擴(kuò)散泵

② 分餾式擴(kuò)散泵：這種泵具有分餾裝置，使蒸汽壓強(qiáng)較低的工作液蒸汽進(jìn)入高真空工作的噴嘴，而蒸汽壓強(qiáng)較高的工作液蒸汽進(jìn)入低真空工作的噴嘴，它是一種多級(jí)油擴(kuò)散泵。

（4） 擴(kuò)散噴射泵：它是一種有擴(kuò)散泵特性的單級(jí)或多級(jí)噴嘴與具有噴射真空泵特性的單級(jí)或多級(jí)噴嘴串聯(lián)組成的一種動(dòng)量傳輸泵。油增壓泵即屬于這種形式。

（5） 離子傳輸泵：它是將被電離的氣體在電磁場(chǎng)或電場(chǎng)的作用下，輸送到出口的一種動(dòng)量傳輸泵。

氣體捕集泵

這種泵是一種是氣體分子被吸附或凝結(jié)在泵的內(nèi)表面上，從而減小了容器內(nèi)的氣體分子數(shù)目而達(dá)到抽氣目的的真空泵，有以下幾種型式。

吸附泵：它主要依靠具有大表面的吸附劑（如多孔物質(zhì)）的物理吸附作用來(lái)抽氣的一種捕集式真空泵

吸氣劑泵：它是一種利用吸氣劑以化學(xué)結(jié)合方式捕獲氣體的真空泵。吸氣劑通常是以塊狀或沉積新鮮薄膜形式存在的金屬或合金。升華泵即屬于這種形式。

吸氣劑離子泵：它是使被電離的氣體通過(guò)電磁場(chǎng)或電場(chǎng)的作用吸附在有吸氣材料的表面上，以達(dá)到抽氣的目的。它有如下幾種型式。

（1）蒸發(fā)離子泵：泵內(nèi)被電離的氣體吸附在以間斷或連續(xù)方式升華（或蒸發(fā)）而覆在泵內(nèi)壁的吸氣材料上，以實(shí)現(xiàn)抽氣的一種真空泵。

（2）濺射離子泵：泵內(nèi)被電離的氣體吸附在由陰極連續(xù)濺射散出來(lái)的吸氣材料上，以實(shí)現(xiàn)抽氣目的的一種真空泵。

低溫泵：利用低溫表面捕集氣體的真空泵

按其真空度可以分為：粗真空、高真空、超高真空三大類(lèi)。

粗真空系

主要用來(lái)抽除空氣和其它有一定腐蝕性、不溶于水、允許含有少量固體顆粒的氣體。廣泛用于食品、紡織、醫(yī)藥、化工等行業(yè)的真空蒸發(fā)、濃縮、浸漬、干燥等工藝過(guò)程中。該型泵具有真空度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、工作可靠、維護(hù)方便的特點(diǎn)。

主要用于粗真空。抽氣量大的工藝過(guò)程中。它主要用來(lái)抽除空氣和其它無(wú)腐蝕，不溶于水，含有少量固體顆粒的氣體，以便在密閉容器中形成真空。所吸氣體中允許混有少量液體。它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、制藥、食品、石油化工等行業(yè)中。

是獲得粗真空的主要真空設(shè)備之一。廣泛應(yīng)用于化工、食品、建材等部門(mén)，特別是在真空結(jié)晶、干燥、過(guò)濾、蒸發(fā)等工藝過(guò)程中更為適宜。

無(wú)油（耐腐蝕）立式往復(fù)真空泵是臥式真空泵的更新?lián)Q代產(chǎn)品，是獲得粗真空的主要設(shè)備。由于采用全密封裝置，實(shí)現(xiàn)了曲軸箱和汽缸的*隔離；加上活塞環(huán)使用了自潤(rùn)滑材料，便實(shí)現(xiàn)了*的無(wú)油潤(rùn)滑。由于無(wú)污水排放，所以該型真空泵特別適用于化工、醫(yī)藥和食品等行業(yè)的真空蒸餾、真空蒸發(fā)、真空干燥、真空濃縮、真空浸漬等工藝過(guò)程中。

高真空系

滑閥式真空泵

（Rotary Piston Vacuum Pump）

廣泛應(yīng)用于真空拉晶、真空鍍膜、真空冶金、真空熱處理、真空浸漬、真空干燥、真空蒸餾、真空練泥、航空航天模擬試驗(yàn)等新材料、新技術(shù)、新工藝的生產(chǎn)與研制中。

滑閥真空泵可單獨(dú)使用，也可作為羅茨真空泵、油增壓泵、油擴(kuò)散泵的前級(jí)泵的使用。當(dāng)抽吸對(duì)黑色金屬有腐蝕、對(duì)真空油起化學(xué)反應(yīng)、含大量蒸汽、大量粉塵的氣體時(shí)，需附加裝置。優(yōu)點(diǎn)：相比旋片式真空泵耐用性要高好幾倍且抽氣速率大，價(jià)格相對(duì)高一點(diǎn)。

用來(lái)抽除密閉容器的氣體的基本設(shè)備之一。它可以單獨(dú)使用，也可作為增壓泵、擴(kuò)散泵、分子泵的前級(jí)泵使用。該型泵廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、電子、化工、石油、醫(yī)藥等行業(yè)的真空冶煉、真空鍍膜、真空熱處理，真空干燥等工藝過(guò)程中。

旋片式真空泵

（ Sliding Vane Rotary Vacuum Pump ）

具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，噪音低，振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。所以，它適用于作擴(kuò)散泵的前級(jí)泵，而且更適用于精密儀器配套和實(shí)驗(yàn)室使用。例如：質(zhì)譜儀器，冰箱流水線，真空冷凍干燥機(jī)等。

羅茨真空泵

（ Roots Vacuum Pump ）

是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡?，須有前?jí)泵配合方可使用在較寬的壓力范圍內(nèi)，有較大的抽速，對(duì)被抽除氣體中含有灰塵和水蒸汽不敏感。廣泛用于冶金、化工、食品、電子鍍膜等行業(yè)。主要用于真空機(jī)組的主泵，需要用前級(jí)泵輔助。如：水環(huán)式真空泵，滑閥真空泵，立式無(wú)油真空泵，分子真空泵等。國(guó)內(nèi)大羅茨真空泵保持紀(jì)錄為20000L/S。

5性能參數(shù)

壓強(qiáng)范圍

真空泵種類(lèi) 工作壓強(qiáng)范圍（Pa） 起動(dòng)壓強(qiáng)（Pa）

活塞式真空泵 1×105～1.3×102 1×105

旋片式真空泵 1×105—6.7×10-1 1×105

水環(huán)式真空泵 1×105—2.7×103 1×105

羅茨真空泵 1.3×103—1.3 1.3×103

渦輪分子泵1.3—1.3×10-5 1.3

水蒸氣噴射泵 1×105—1.3×10 -1 1×105

油擴(kuò)散泵 1.3×10-2—1.3×10 -7 1.3×10

油蒸氣噴射泵 1.3×10—1.3×10 -2 <1.3×105

分子篩吸附泵 1×105—1.3×10 -1 1×105

濺射離子泵 1.3×10-3—1.3×10 -9 6.7×10-1

鈦升華泵 1.3×10-2—1.3×10 -9 1.3×10-2

鋯鋁吸氣劑泵 1.3×10—1.3×10 -11 1.3×10

低溫泵 1.3—1.3×10-11 1.3—1.3×10-1

6術(shù)語(yǔ)解釋

真空的定義

真空系統(tǒng)指低于該地區(qū)大氣壓的稀簿氣體狀態(tài)

真空度

處于真空狀態(tài)下的氣體稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”來(lái)表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。

真空度單位

通常用托（Torr）為單位，國(guó)際上取用帕（Pa）作為單位。

1托=1/760大氣壓=1毫米汞柱

托與帕的轉(zhuǎn)換

1托=133.322帕　或　1帕=7.5×10-3托

平均自由程

作無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的氣體粒子，相繼兩次碰撞所飛越的平均距離，用符號(hào)“λ”表示。

流量

單位時(shí)間流過(guò)任意截面的氣體量，符號(hào)用“Q”表示，單位為帕·升/秒（Pa·L/s）或托·升/秒（Torr·L/s）。

流導(dǎo)

表示真空管道通過(guò)氣體的能力。單位為升/秒（L/s），在穩(wěn)定狀態(tài)下，管道流導(dǎo)等于管道流量除以管道兩端壓強(qiáng)差。符號(hào)記作“U”。 U=Q/（P2- P1）

壓力或壓強(qiáng)

氣體分子作用于容器壁的單位面積上的力，用“P”表示。

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

壓強(qiáng)為每平方厘米101325達(dá)因的氣壓，符號(hào)：（Atm）。

極限真空

真空容器經(jīng)充分抽氣后，穩(wěn)定在某一真空度，此真空度稱(chēng)為極限真空。通常真空容器須經(jīng)12小時(shí)煉氣，再經(jīng)12小時(shí)抽真空，后一個(gè)小時(shí)每隔10分鐘測(cè)量一次，取其10次的平均值為極限真空值。

抽氣速率

在一定的壓強(qiáng)和溫度下，單位時(shí)間內(nèi)由泵進(jìn)氣口處抽走的氣體稱(chēng)為抽氣速率，簡(jiǎn)稱(chēng)抽速。即Sp=Q/（P－P0）

冷阱（水冷擋板）

置于真空容器和泵之間，用于吸附氣體或捕集油蒸汽的裝置。

氣鎮(zhèn)閥

油封機(jī)械真空泵的壓縮室上開(kāi)一小孔，并裝上調(diào)節(jié)閥，當(dāng)打開(kāi)閥并調(diào)節(jié)入氣量，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到某一位置，空氣就通過(guò)此孔摻入壓縮室以降低壓縮比，從而使大部分蒸汽不致凝結(jié)而和摻入的氣體一起被排除泵外起此作用的閥門(mén)稱(chēng)為氣鎮(zhèn)閥。

真空冷凍干燥

真空冷凍干燥，也稱(chēng)升華干燥。其原理是將材料冷凍，使其含有的水份變成冰塊，然后在真空下使冰升華而達(dá)到干燥目的。

真空蒸鍍

在真空環(huán)境中，將材料加熱并鍍到基片上稱(chēng)為真空蒸鍍，或叫真空鍍膜。

真空干燥

利用真空環(huán)境下沸點(diǎn)低的特點(diǎn)來(lái)干燥物品的方法。

真空系統(tǒng)常用名稱(chēng)

①主泵：在真空系統(tǒng)中，用于獲得所需要真空度來(lái)滿足特定工藝要求的真空泵，如真空鍍膜機(jī)中的油擴(kuò)散泵就是主泵。

②前級(jí)泵：用于維持某一真空泵前級(jí)壓強(qiáng)低于其臨界前級(jí)壓強(qiáng)的真空泵。如羅茨泵前配置的旋片或滑閥泵就是前級(jí)泵。

③粗抽泵：從大氣壓下開(kāi)始抽氣，并將系統(tǒng)壓力抽到另一真空泵開(kāi)始工作的真空泵。如真空鍍膜機(jī)中的滑閥泵，就是粗油泵。

7應(yīng)用情況

綜上所述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/span>

水環(huán)泵和其它類(lèi)型的機(jī)械真空泵相比有如下優(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，容易加工。

結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無(wú)須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。

壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過(guò)程溫度變化很小。

由于泵腔內(nèi)沒(méi)有金屬磨擦表面，無(wú)須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來(lái)完成。

吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。

水環(huán)泵也有其缺點(diǎn)：

效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%。

真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)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(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。

總之，由于水環(huán)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(méi)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(diǎn)，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。

8測(cè)量方式

9選型

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(nèi)的氣體壓力，使之達(dá)到要求的真空度。概括地講從大氣到*真空有一個(gè)很大的范圍，至今為止還沒(méi)有一種真空系統(tǒng)能覆蓋這個(gè)范圍。因此，為達(dá)到不同產(chǎn)品的工藝指標(biāo)、工作效率和設(shè)備工作壽命要求、不同的真空區(qū)段需要選擇不同的真空系統(tǒng)配置。為達(dá)到佳配置，選擇真空系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮下述各點(diǎn)：

首先必須檢查確定每一種工藝要求的真空度。因?yàn)槊恳环N工藝都有其適應(yīng)的真空度范圍，必須認(rèn)真研究確定之。

在確定了工藝要求的真空度的基礎(chǔ)上檢查真空泵系統(tǒng)的極限真空度，因?yàn)橄到y(tǒng)的極限真空度決定了系統(tǒng)的佳工作真空度。一般來(lái)講，系統(tǒng)的極限真空度比系統(tǒng)的工作真空度低20%，比前級(jí)泵的極限真空度低50%。

檢查確定工藝要求的抽氣種類(lèi)與抽氣量。因?yàn)槿绻怀闅怏w種類(lèi)與泵內(nèi)液體發(fā)生反應(yīng)，泵系統(tǒng)將被污染。同時(shí)必須考慮確定合適的排氣時(shí)間與抽氣過(guò)程中產(chǎn)生的氣體量。

檢查確定達(dá)到要求的真空度所需要的時(shí)間、真空管道的流阻與泄漏。考慮達(dá)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。

s=2.303（v/t）lg（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(dá)到要求真空度所需時(shí)間（s）

p1為初始容器內(nèi)氣壓

p2為抽氣后容器內(nèi)氣壓

影響因素

它是決議產(chǎn)品的大小,抽氣量請(qǐng)求愈高,產(chǎn)品體積相對(duì)愈大,所需配用的電機(jī)功率亦會(huì)愈高。

它是決議產(chǎn)品采用何種構(gòu)造,真空度是有表壓及壓力這兩種讀數(shù)。壓力表示讀數(shù)是值，即讀數(shù)愈靠近‘0\'，真空度愈高。但反觀表壓，愈接近760mmHɡ即表示真空度愈高，假若你所請(qǐng)求的壓力（極限真空）是靠近‘0\'，那么只要真空泵才能夠滿足這個(gè)需求。

10維護(hù)保養(yǎng)

真空泵的好壞決定于其機(jī)械結(jié)構(gòu)和油的質(zhì)量，使用真空泵時(shí)必須把它保護(hù)好。如果蒸餾揮發(fā)性較大的有機(jī)溶劑時(shí)，有機(jī)溶劑會(huì)被油吸收結(jié)果增加了蒸氣壓，從而降低了抽空效能，如果是酸性氣體，那就會(huì)腐蝕油泵，如果是水蒸氣就會(huì)使油成乳濁液而抽壞真空泵。

因此使用真空泵時(shí)必須注意下列幾點(diǎn)：

在蒸餾系統(tǒng)和真空泵之間，必須裝有吸收裝置。

蒸餾前必須用水泵*抽去系統(tǒng)中有機(jī)溶劑的蒸氣。

如能用水泵抽氣的，則盡量用水泵，如蒸餾物質(zhì)中含有揮發(fā)性物質(zhì)，可先用水泵減壓抽降，然后改用油泵。

減壓系統(tǒng)必須保持密不漏氣，所有的橡皮塞的大小和孔道要合適，橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。

根據(jù)使用的范圍和抽氣效能可將真空泵分為三類(lèi)：

（1）一般水泵，壓強(qiáng)可達(dá)到1.333~100kPa（10~760mmHg）為"粗"真空。

（2）油泵，壓強(qiáng)可達(dá)0.133~133.3Pa（0.001~1mmHg）為"次高"真空。

（3）擴(kuò)散泵，壓強(qiáng)可達(dá)0.133Pa以下，（10-3mmHg）為"高"真空。

若要較低的壓力，那就要用到油泵了，好的油泵能抽到133.3Pa（1mmHg）以下。

在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里常用的減壓泵有水泵和真空泵兩種，若不要求很低的壓力時(shí)，可用水泵，如果水泵的構(gòu)造好且水壓又高，抽空效率可達(dá)1067~3333Pa（8~25mmHg）。水泵所能抽到的低壓力理論上相當(dāng)于當(dāng)時(shí)水溫下的水蒸氣壓力。例如，水溫25℃、20℃、10℃時(shí)，水蒸氣的壓力分別為3192、2394、1197Pa（8-25mmHg）。用水泵抽氣時(shí)，應(yīng)在水泵前裝上安全瓶，以防水壓下降，水流倒吸；停止抽氣前，應(yīng)先放氣，然后關(guān)水泵。

潤(rùn)滑油

在真空泵中真空泵油不僅作為獲得真空的介質(zhì)，還對(duì)機(jī)械摩擦點(diǎn)起潤(rùn)滑、冷卻和密封作用。

這是真空泵油的重要的性能，由于真空泵要求真空度很高，一般用石蠟基窄餾分潤(rùn)滑油，對(duì)于擴(kuò)散真空泵，還可使用蒸氣壓很低的硅油或其他合成油。

真空泵腔內(nèi)容積不斷變化而形成排氣作用，要求潤(rùn)滑油應(yīng)具有合適的粘度和粘溫特性。

真空泵不斷向高速度發(fā)展，由于滑片和泵體的高速摩擦使油溫升高，油品很容易氧化分解，尤其擴(kuò)散泵往往處于很高的溫度環(huán)境下工作，使系統(tǒng)內(nèi)蒸氣壓升高，真空度降低，因此要求真空泵油具有良好的熱氧化安定性。

真空泵吸入的如果是腐蝕性氣體，會(huì)與油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕泵內(nèi)零件；吸入空氣中往往含有水汽冷凝水，引起真空泵油的乳化并使金屬腐蝕，所以要求具有良好的抗腐蝕和抗乳化性。

主要要求真空泵中不攜帶輕質(zhì)組分，以免影響油品的飽和蒸氣壓。

極限壓力是真空泵油重要的使用性能指標(biāo)以了解在低真空極限壓力下真空泵的極限壓力。

電機(jī)溫度高

某公司的300MW機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配備2臺(tái)機(jī)械真空泵，其中1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。真空泵用于機(jī)組啟動(dòng)時(shí)抽真空，正常運(yùn)行時(shí)用于抽出凝汽器中未凝結(jié)的氣體。該泵配備電機(jī)160kW，轉(zhuǎn)速590r/min，額定電流330A，電壓380V，B級(jí)絕緣，正常運(yùn)行時(shí)電流220～230A。每年夏季，電機(jī)溫度都會(huì)超限，被迫加裝臨時(shí)冷卻風(fēng)機(jī)，但收效不大。電機(jī)長(zhǎng)期高溫運(yùn)行會(huì)造成絕緣老化，縮短其使用壽命。對(duì)真空泵電機(jī)溫度高的原因分析如下。

原因分析

（1）電機(jī)功率大，工作電流大，發(fā)熱量大。

（2）風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低，風(fēng)壓，風(fēng)量小。

（3）風(fēng)扇葉片數(shù)較少，產(chǎn)生的風(fēng)量小。

（4）電動(dòng)機(jī)附有灰塵、油污，降低了散熱能力。

（5）真空泵電機(jī)所在母線電壓為380V，由于電纜壓降及負(fù)荷分配不均，電機(jī)實(shí)際所加電壓只有365V，電壓偏低造成運(yùn)行電流大。

對(duì)策

電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速是和真空泵相匹配的，不能更改。風(fēng)扇安裝于電機(jī)主軸上，電機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，也不可更換。增加風(fēng)扇葉片數(shù)量雖能起到一定作用，但葉片數(shù)量增加后，動(dòng)平衡不容易找，如找正不好，會(huì)引起電機(jī)振動(dòng)增加。

（1）將原風(fēng)扇罩加長(zhǎng)40cm，在里面加裝一個(gè)與風(fēng)扇罩同直徑軸流風(fēng)機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)電機(jī)功率850W，轉(zhuǎn)速1489r/min，電壓380V。原風(fēng)扇繼續(xù)保留。軸流風(fēng)機(jī)另設(shè)一路電源控制，軸流風(fēng)機(jī)與主電機(jī)不設(shè)連鎖。真空泵啟動(dòng)后及時(shí)啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行，真空泵停運(yùn)后30min停運(yùn)軸流風(fēng)機(jī)，以使主電機(jī)得到充分冷卻;

（2）定期清除電機(jī)上灰塵，保持電機(jī)散熱片清潔，增加其散熱能力;

（3）將真空泵所在母線電壓調(diào)整為400V。

效果

（1）由于軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，風(fēng)壓風(fēng)量大，冷卻效果大大增強(qiáng)，在相同的環(huán)境溫度、負(fù)荷電流下，主電機(jī)溫度下降了12℃。夏季主電機(jī)溫度未再超限。

（2）軸流風(fēng)機(jī)可人為控制，主電機(jī)停運(yùn)后，軸流風(fēng)機(jī)仍可運(yùn)行，可以使主電機(jī)得到充分冷卻。

（3）盡量使2段母線負(fù)荷分配平衡，以防某段母線因負(fù)荷過(guò)重造成電壓下降過(guò)多。

（4）電壓調(diào)整后，真空泵運(yùn)行電流降為210A，發(fā)熱量相對(duì)減小。

（5）減緩了主電機(jī)的絕緣老化速度，延長(zhǎng)了其使用壽命。

泵軸軸承位磨損

真空泵傳動(dòng)部位磨損是普遍存在的問(wèn)題，其中包括軸承位、軸承座、軸承室、鍵槽及螺紋等部位，傳統(tǒng)方法以補(bǔ)焊和刷鍍噴涂為主，但兩者均存在一定弊端：補(bǔ)焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無(wú)法*消除，易造成材質(zhì)損傷，導(dǎo)致部件出現(xiàn)彎曲或斷裂；而電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落，且以上兩種方法都是用金屬修復(fù)金屬，無(wú)法改變“硬對(duì)硬”的配合關(guān)系，在各力綜合作用下，仍會(huì)造成再次磨損。當(dāng)代西方國(guó)家針對(duì)以上問(wèn)題多使用高分子復(fù)合材料的修復(fù)方法，而應(yīng)用較多的有美國(guó)美嘉華技術(shù)體系，其具有*的粘著力，優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度等綜合性能。應(yīng)用高分子材料修復(fù)，可免拆卸，免機(jī)加工。既無(wú)補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響，修復(fù)厚度也不受限制，同時(shí)產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性，可吸收設(shè)備的沖擊震動(dòng)，避免再次磨損的可能，并大大延長(zhǎng)設(shè)備部件的使用壽命，為企業(yè)節(jié)省大量的停機(jī)時(shí)間，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

腐蝕

真空泵腐蝕的形態(tài)可分為全面（均勻）腐蝕和局部腐蝕兩大類(lèi)，前者較均勻的發(fā)生在真空泵全部表面，后者只是發(fā)生在局部，如孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。采用高分子復(fù)合材料對(duì)真空泵實(shí)施表面有機(jī)涂層防腐，其具有良好的耐化學(xué)性能及優(yōu)異的力學(xué)性能和粘接性能，與傳統(tǒng)的壓力容器焊接修補(bǔ)相比，具有施工簡(jiǎn)便、成本低、安全性能，修復(fù)效果好的特點(diǎn)。

殼體裂紋破裂

真空泵因鑄造、加工缺陷，內(nèi)應(yīng)力及超負(fù)荷運(yùn)行等原因經(jīng)常導(dǎo)致部件出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象。常規(guī)的修復(fù)方法是采用焊接，但有的零件材質(zhì)是鑄鐵、鋁合金、鈦合金，難以做焊接處理。還有一些易于發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)場(chǎng)合，更不易采用焊接修復(fù)方法。美嘉華技術(shù)是一種“冷焊”技術(shù)，可以避免熱應(yīng)力變形，同時(shí)材料良好的附著力和抗壓、抗腐蝕等綜合性能，可以大限度地滿足各種設(shè)備部件的使用要求，從而在低成本的投入下有效保證生產(chǎn)。安全、方便、可靠。

冒煙和噴油

1.冒煙，如果是泵剛剛開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)有冒煙的現(xiàn)象，屬于正常，如果長(zhǎng)時(shí)間在冒煙就是不正常了。解決之道：冒煙說(shuō)明泵的進(jìn)氣口外，包括管道、閥門(mén)、容器有修理的情況。檢漏以后處理了，冒煙會(huì)結(jié)束。渦街流量計(jì)
　　2.噴油，說(shuō)明進(jìn)氣口外有大量的漏點(diǎn)，甚至是進(jìn)氣口暴露大氣。解決之道：封住泵的進(jìn)氣口使泵運(yùn)轉(zhuǎn)，如果不噴油的話，說(shuō)明有漏點(diǎn);排氣閥片損壞，檢查排氣閥片是否損壞，更換壞的排氣閥。