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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:

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(nèi),然后又排出去,這樣腔內(nèi)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(zhuǎn)子在泵腔內(nèi)形成通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)生負(fù)壓,從而增加制動力。它用于在某一封閉空間中改善、產(chǎn)生和維持真空,廣泛用于冶金、化工、食品、電子鍍膜等行業(yè)。

真空泵工作原理及作用

真空泵是一種設(shè)備,它能夠?qū)⒎忾]容器內(nèi)的氣體抽出,從而創(chuàng)建并維持一個較低的壓力,使得容器內(nèi)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(chǎn)生真空環(huán)境,用于各種科學(xué)實驗、工業(yè)生產(chǎn)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(shè)備內(nèi)的運動部件(如活塞、轉(zhuǎn)子等)產(chǎn)生機械運動,將容器內(nèi)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(yīng):在抽氣過程中,快速流動的氣體與泵的膨潤介質(zhì)(如油、液體或固體)接觸,使氣體分子與介質(zhì)表面發(fā)生碰撞,從而將氣體分子附著在介質(zhì)表面上。

3.返抽作用:真空泵的設(shè)計結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生特定的氣流,使得抽出的氣體從泵排出,并在抽氣結(jié)束時防止氣體回流。真空泵的作用在很多領(lǐng)域具有重要作用,如:

1.科學(xué)實驗:許多實驗需要在較低壓力的環(huán)境中進行,以便觀察物質(zhì)在真空下的性質(zhì)和行為。真空泵用于建立實驗室內(nèi)的真空條件,以便開展各種研究和研發(fā)工作。

2.工業(yè)生產(chǎn):許多工業(yè)過程需要在真空條件下進行,例如半導(dǎo)體制造、光學(xué)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(huán)境,確保工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

3.高真空設(shè)備:許多高科技設(shè)備,如電子顯微鏡、離子注入器、質(zhì)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(shè)備提供穩(wěn)定的真空環(huán)境。

總的來說,真空泵通過抽取氣體和降低容器內(nèi)的壓力,創(chuàng)造并維持一個低壓環(huán)境。其作用十分廣泛,并被廣泛應(yīng)用于科學(xué)實驗、工業(yè)生產(chǎn)和高科技設(shè)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(shù)目不斷減少的設(shè)備稱為真空獲得設(shè)備或真空泵。目前在真空技術(shù)中,采用各種不同的方法,已經(jīng)能夠獲得和測量從大氣壓力10°Pa到10-13pa,寬達18個數(shù)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(tài),是十分困難的。

在真空獲得技術(shù)中,目前用以獲得真空的技術(shù)方法有兩種,一種是通過某此機構(gòu)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(xué)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(jié)構(gòu)特點加以分類。這一點,我們將在下一節(jié)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(yīng)用技術(shù)在生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中對其應(yīng)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(tǒng)共同抽氣后才能滿足生產(chǎn)和科學(xué)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(jié)構(gòu)特點進行一些具體的詳細(xì)的分類是

必要的?,F(xiàn)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?nèi)菡婵毡米內(nèi)菡婵毡檬抢帽们蝗莘e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(fù)式及旋轉(zhuǎn)式兩種:

(1)往復(fù)真空泵:是利用泵腔內(nèi)活塞做往復(fù)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(zhuǎn)真空泵:是利用泵腔內(nèi)活塞做旋轉(zhuǎn)運動,將氣體吸入,壓縮并排出。旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。這種泵通常帶有氣鎮(zhèn)裝置,故又稱氣鎮(zhèn)式真空泵。按其結(jié)構(gòu)特點分為如下五種型式。

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(或兩個以上)旋片,當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時旋片能沿其徑向槽往復(fù)滑動且與泵殼內(nèi)壁始終接觸,此旋片隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn),可將泵腔分成幾個可變?nèi)莘e。

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

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

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

e)多室旋片式真空泵:在一個泵殼內(nèi)并聯(lián)裝有由同一個電動機驅(qū)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?nèi)菡婵毡?/p>

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,把液體(通常為水或油)拋向泵殼形成泵殼同心的液環(huán),液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的幾個小容積,故亦稱旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡谩?/p>

④羅茨真空泵:泵內(nèi)裝有兩個相反方向同步旋轉(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(zhuǎn)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(xù)不斷地從泵的入口傳輸?shù)匠隹?。具體可分為下述幾種類型。

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