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真空泵工作原理及作用
真空泵的工作原理和作用如下:12
工作原理。真空泵通過不斷的對氣體進行抽吸運動,讓一定體積的氣體進入泵內,然后又排出去,這樣腔內的氣體越來越少,泵的整個抽吸越來越低直到平衡,到最終各個密封部分的漏氣速率和抽氣速率一樣,這樣真空就制造好了。具體來說,真空泵利用偏心轉子在泵腔內形成通過旋轉產生體積的變化而將氣體排出泵外,主要是在吸氣過程中,吸氣腔體積增大,真空度降低,將容器內氣體吸入泵腔,在排氣過程中體積變小,壓強增大,最終通過油封將吸入的氣體排出泵外。
作用。真空泵的作用是產生負壓,從而增加制動力。它用于在某一封閉空間中改善、產生和維持真空,廣泛用于冶金、化工、食品、電子鍍膜等行業。
真空泵工作原理及作用
真空泵是一種設備,它能夠將封閉容器內的氣體抽出,從而創建并維持一個較低的壓力,使得容器內的氣體壓力低于大氣壓。真空泵的工作原理基于抽取氣體的方法,其作用是產生真空環境,用于各種科學實驗、工業生產和工藝過程。真空泵的工作原理主要通過以下過程完成:
1.機械抽氣:真空泵通過設備內的運動部件(如活塞、轉子等)產生機械運動,將容器內的氣體抽出。這種運動可通過電動機或氣動裝置提供動力。
2.膨潤效應:在抽氣過程中,快速流動的氣體與泵的膨潤介質(如油、液體或固體)接觸,使氣體分子與介質表面發生碰撞,從而將氣體分子附著在介質表面上。
3.返抽作用:真空泵的設計結構會產生特定的氣流,使得抽出的氣體從泵排出,并在抽氣結束時防止氣體回流。真空泵的作用在很多領域具有重要作用,如:
1.科學實驗:許多實驗需要在較低壓力的環境中進行,以便觀察物質在真空下的性質和行為。真空泵用于建立實驗室內的真空條件,以便開展各種研究和研發工作。
2.工業生產:許多工業過程需要在真空條件下進行,例如半導體制造、光學鍍膜、真空冷凍、真空熱處理等。真空泵用于提供所需的真空環境,確保工業生產的質量和效率。
3.高真空設備:許多高科技設備,如電子顯微鏡、離子注入器、質譜儀等,需要在極低的壓力條件下操作。真空泵被用來為這些設備提供穩定的真空環境。
總的來說,真空泵通過抽取氣體和降低容器內的壓力,創造并維持一個低壓環境。其作用十分廣泛,并被廣泛應用于科學實驗、工業生產和高科技設備中。
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真空的獲得方法
人們通常把能夠從密(閉容器中排出氣體或使容器中的氣體分子數目不斷減少的設備稱為真空獲得設備或真空泵。目前在真空技術中,采用各種不同的方法,已經能夠獲得和測量從大氣壓力10°Pa到10-13pa,寬達18個數量級的壓力范圍。顯然,只用一種真空泵,獲得這樣寬的低壓空間的氣體狀態,是十分困難的。
在真空獲得技術中,目前用以獲得真空的技術方法有兩種,一種是通過某此機構的運動把氣體直接從密閉容器中排出;另一種是通過物理、化學等方法將氣體分子吸附或冷凝在低溫表面上。利用這兩種方法所制造的各種真空泵種類較多,分類方法各異,但是,的方法還是按泵的工作原理或其結構特點加以分類。這一點,我們將在下一節中介紹。
3.1.2 真空泵的分類
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分為兩種類型,即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。隨著真空應用技術在生產和科學研究領域中對其應用壓強范圍的要求越來越寬,大多需要由幾種真空泵組成真空抽氣系統共同抽氣后才能滿足生產和科學研究過程的要求,因此選用不同類型真空泵組成的真空抽氣機組進行抽氣的情況較多。為了方便起見,將這些泵按其工作原理或其結構特點進行一些具體的詳細的分類是
必要的?,F分述如下:
3.1.2.1 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,借以達到抽氣目的的真空泵,這種泵基本上有兩種類型:
1)變容真空泵變容真空泵是利用泵腔容積的周期性變化來完成吸氣和排氣過程的一種真空泵。氣體在排出前被壓縮。這種泵分為往復式及旋轉式兩種:
(1)往復真空泵:是利用泵腔內活塞做往復運動,將氣體吸入、壓縮并排出。因此,又稱為活塞式真空泵。
(2)旋轉真空泵:是利用泵腔內活塞做旋轉運動,將氣體吸入,壓縮并排出。旋轉真空泵又有如下幾種型式,
①油封式真空泵:它是利用油類密封各運動部件之間的間隙,減少有害空間的一種旋轉變容真空泵。這種泵通常帶有氣鎮裝置,故又稱氣鎮式真空泵。按其結構特點分為如下五種型式。
a)旋片式真空泵:轉子以一定的偏心距裝在泵殼內并與泵殼內表面的固定面靠近,在轉子槽內裝有兩個(或兩個以上)旋片,當轉子旋轉時旋片能沿其徑向槽往復滑動且與泵殼內壁始終接觸,此旋片隨轉子一起旋轉,可將泵腔分成幾個可變容積。
6)滑閥式真空泵:在偏心轉子外部裝有一個滑閥,轉子旋轉帶動滑閥沿泵殼內壁滑動和滾動,滑閥上部的滑閥桿能在可擺動的滑閥導軌中滑動,而把泵腔分成兩個可變容積。
c)定片式真空泵:在泵殼內裝有一個與泵內表面靠近的偏心轉子,泵殼上裝有一個始終與轉子表面接觸的徑向滑片,當轉子旋轉時,滑片能上、下滑動將泵腔分成兩個可變容積。
d)余擺線式真空泵:在泵腔內偏心裝有一個型線為余擺線的轉子,它沿泵腔內壁轉動并將泵腔分成兩個可變容積。
e)多室旋片式真空泵:在一個泵殼內并聯裝有由同一個電動機驅動的多個獨立工作室的旋片真空泵。
②)干式真空泵:它是一種不用油類(或液體)密封的變容真空泵
③液環式真空泵:帶有多葉片的轉子偏心裝在泵殼內,當它旋轉時,把液體(通常為水或油)拋向泵殼形成泵殼同心的液環,液環同轉子葉片形成了容積周期變化的幾個小容積,故亦稱旋轉變容真空泵。
④羅茨真空泵:泵內裝有兩個相反方向同步旋轉的雙葉形或多葉形的轉子,轉子間、轉子同泵殼內壁之間均保持一定的間隙。它屬于旋轉變真空泵。機械增壓泵即為這種型式的真空泵。
2)動量傳輸泵
這種泵是依靠高速旋轉的葉片或高速射流,把動量傳輸給氣體或氣體分子,使氣體連續不斷地從泵的入口傳輸到出口。具體可分為下述幾種類型。
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