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旋片式真空泵原理与维护_百度文库千赢app下载

 

  旋片式真空泵是利用转子和可在转子槽内滑动的旋片的旋转运动以获得真空的一种变容机械真空泵。当采用工作液来进行润滑并填充泵腔死隙,千赢app下载,分隔排气阀和大气时,即为通常所称的油封旋片真空泵。无工作液时,即为干式旋片真空泵,将另页介绍。

  在油封旋片真空泵中,国内习惯上称皮带传动的为旋片式真空泵,而把泵与电机直接连接或用联轴器连接的称为直联旋片真空泵。在每种泵中,又有单级和双级之分。在单级泵中,由于选用的结构形式和参数不同,泵的极限压力和用途也不同。

  它们的共同特点是结构较简单,使用方便,能从大气压力下起动,可直接排人大气,偏心质量较小,维护简便,双级泵的极限压力为6×10-2~l×10-2Pa,一种单级泵可达4Pa左右,另一种单级泵为50~200Pa左右。

  自1909年盖德(W.Gaede)发明旋片泵并取得德国专利,1936年又发明气镇泵,1941年取得专利以来,旋片真空泵得到广泛应用和不断完善。60年代末,国际上出现了提高转速,直联的小型化趋势,70年代初出现了直联系列产品,到80年代初,又推出了改进的系列产品,有多种可供用户选配的附件,可以保护泵,或保护环境,泵本身结构也有改进而使可靠性提高。

  在泵的结构方面,为了能在停泵时防止返油,有的设有能自动切断油路的止回阀,有的设有进气通道截止阀,有的为了能在泵开气镇运转突然停电时自动切断气路来保持泵口处于真空状态而设有油泵和控制结构。在附件方面,有消雾器、气味过滤器、阻挡碎玻璃等杂物用的人口过滤器、灰尘过滤器、蒸汽凝结阱、化学阱,有控制泵温以提高水蒸气抽除率和保护泵的温控水量调节阀。到了80年代末,90年代初,又推出了油过滤器、能监视油温、油压、油质等的电子显示器,甚至可以与计算机联结,进行自动控制,采用强制润滑和风冷,使泵的连续工作入口压力达10kPa,甚至更高,同一台泵的适用范围因而更大。

  双级旋片真空泵,可以广泛用于冰箱、空调机、灯泡、日光灯、瓶胆生产和电子、冶金、医药、化工、滤油机、印刷机械、包装机等工业,可作为扩散泵、罗茨泵、分子泵等的前级泵,供电子仪器、医疗仪器等配套和实验研究应用。由于直联泵没有皮带摩擦的粉尘的污染,体积小、重量轻、材料节约、功能日趋完善,更被广泛推广应用。

  旋片泵,它有偏心地装在定子腔内的转子及转子槽内的两个或数个旋片,转子与泵壳内表面或相切或相交,转子带动旋片旋转时,旋片借离心力(有的还有弹簧力)紧贴缸壁,把进排气口分割开来,并使进气腔容器周期性扩大而吸气,排气腔容积则周期性地缩小而压缩气体,借气体和油的压力推开排气阀排气,从而获得真空。见图一。双级泵由二个单级串联而成,进气压力高时,一般大中型泵,二级可同时排气,进气压力低时,气体由高级排人低级,然后再排出泵外。

  由于泵是利用吸气容积的变化来抽吸气体的,其名义抽速可按吸气的几何容积来设计计算。

  由于真空泵的抽气过程是一压缩过程,故当有水蒸气之类的可凝性气体时,如果在排出泵腔前达到其饱和蒸汽压力,则会凝结在油中,使泵油乳化变质,润滑密封性能变坏,凝结物在吸气腔中还会重新变成气态,使真空度降低。据介绍,当含水超过50%时,还会破坏润滑性能,造成频繁换油和浪费。国外经过了十八年的研究,发明了气镇泵。其原理是,排气腔的压力是由空气分压力和蒸汽分压力二部分组成的,只有当二者之和足以克服排气阀的大气压力和弹力时,才发生排气。气镇阀的作用,是在排气发生之前向泵的排气腔充入一定量空气,以降低排气压力中的蒸汽分压力,当它低于泵温下的饱和蒸汽压时,即可随充入气体排出泵外,而避免凝结在泵油中。另外,当密闭泵口运转时,已混入油内的可凝性气体的凝结物或气相就会溶于油中的物质,又会在泵腔内从油中逸出,这时如果开气镇工作,也可抽除一定量的可凝性物质,从而起到一定净化作用,延长泵油的使用期。真空泵油较贵,货源亦有限,因此合理使用气镇有着大的经济意义。

  在结构上,气镇阀有一逆止阀,防止排气时油、气从气镇孔排出,气镇量设计成可调的,可获取不同气镇极限压力,气镇阀的开启便于移到泵外的合适位置,可实现远距离操作。气镇阀微量渗气时可降低噪声,还可作为停泵时的放气阀用,来避免或延缓停泵返油。

  气镇量与泵的几何抽速、掺气级的几何容积、气镇孔大小、间隙大小有关。气镇极限压力与泵的不气镇极限压力和油路设计有关,与气镇量有关。

  习惯上有“油浸式”和“油封式”之分。前者指泵体浸在油箱中的,它的优点是:许多要求气密的部位和零部件都可借助于油来密封;便于设置防止停泵返油机构;便于设置气镇辅助油路,使之提高气镇性能,也可使泵在较高入口压力下工作更可靠。目前最大抽速已达70L/s。其余的称为“油封式”,取意是只把排气阀浸在油中。用油把排气口密封起来。

  按照转子偏心的位置分,义有所谓正偏心与侧偏心之分。偏心在正上方的叫正偏心,在侧面的叫侧偏心。侧偏心的优点是:油位较低,油量可较少,停泵返油较少,起动功率和配用功率可较小;排气阀检修、维护较方便。注意装配工艺宜采用竖装法。对于正偏心结构,装配可采用倒装法,利用转子自重找正装配位置。

  对于双级泵,高低二级转子的连接方法和支承方法也有不同:一种是四个支承,叉式连接;另一种是二支承。键连接传动。在二支承结构中,低级转子多为带内孔的结构,也有用高级转子中壁一侧轴颈延长作为低级转子的。如果低级转子外径与高级转子相同,采用正槽不穿轴形式时,转子外径与缸镜之比d/D=b应有较大值。采用正槽穿轴形式时则可取较小b值。此时转子一端开槽而另一端带凸缘。也有人采用高低二级取不同的b值,不同的缸径和转子直径的做法。或采用侧偏旋片槽的结构形式。由于选用结构不同,泵的拆装也不一样,用户必须仔细阅读使用说明书,以防损坏泵。

  对于高级转子,凡高速直联结构,考虑动平衡影响,宜采用实心形式。对于低速泵,转子较大时,为减轻重量,宜采用空心形式。

  真空泵分类广泛,主要有WLW系列立式无油真空泵、W型往复式线XZ型旋片式真空泵、ZJ,ZJH型罗茨真空泵(ZJH型为专利产 线SK,SK型水环式线BA型水环式线H型滑阀真空泵、TLZ型真空泵、SL型罗茨鼓风机、JZJHX型罗茨旋片真空机组、JZJHS型罗茨水环真空机组、JZJHWLW型立式无油真空机组、JZJP型罗茨水喷射真空机组、JZJHBA型罗茨水环真空机组、RPP型水喷射线H型罗茨滑阀式线]机组等型号。

  真空泵广泛用于塑料机械、农药化工、染料化工、砖瓦机械、低温设备、造纸机械、医药化工、食品机械、工业电炉、电子行业、真空设备、化肥、冶金、石油、矿山、地基处理等领域。

  2BA型水环式真空泵是为满足真空泵可带水吸气这一要求,在原SKF型和2FA型水环式真空泵的基础上,自行开发研制而成的新一代水环式真空泵。它设计先进、结构新颖,适用于各种较为苛刻、复杂的应用领域。它可抽吸含有大量水气,可凝汽的介质,在抽吸易燃,易爆或有毒、有腐蚀性气体时不易发生危险,故可广泛应用于机械、石油、化工、电力、制药、食品、陶瓷、制糖、印染、冶金、塑料、瓦砖、皮革等行业,特别适用于塑料配套使用,2BA型水环式真空泵分别取代SZ、SK、2SK-3、2SK-6、2S-185、2SK-230和W型往复式真空泵。 人们在使用过程中经常碰到输送化学气体,这就需要引进耐腐蚀真空泵的新概念。它是利用陶瓷、不锈钢、合金等特殊介质来做过流部分的,真正符合了通常的“耐磨、耐酸、耐碱、耐高温”的要求。

  GG-17玻璃膨胀系数低,能更好地耐受很高的温度差变,故该泵比同型泵能受得起高温而且使用寿命也更长。该泵适用于电子工业,如电子管。显像管。X光管,以及半导体单晶硅的冶炼提纯,高沸点的油脂蒸馏提纯分离,日光灯,保温瓶高真空排气的仪器。 先由转动线Pa扩散泵油被加热沸腾,以高速从喷出的油蒸汽流不断将系统内气体分子带到泵的侧臂弯管球泡处集结,待气体密度达到机械真空泵的工作范围而被抽出,从而逐渐获得高真空.。 水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限线Pa,串联大气喷射器 W型往复式线Pa。水环泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为1~2×105Pa表压力。 水环泵最初用作自吸水泵,而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展,水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘、含水的气体,因此,水环泵应用日益增多。 在泵体中装有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,水形成了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毂相切,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)。此时叶轮轮毂与水环之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0°为起点,那么叶轮在旋转前180°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,气体便被排出泵外。综上所述,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。 罗茨泵在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。

  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。气体传输泵是一 双极旋片真空泵

  种能使气体不断的吸入和排出,借以达到抽气目的的真空泵。气体捕集泵是一种使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。 真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为: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。随着真空应用的发展,真空泵的种类已发展了很多种,其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。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。随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽,大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求,由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽,因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围,只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求,使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要,有时将各种真空泵按其性能要求组合起来,以机组型式应用。

  按其工作原理,基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。气体输送泵包括:1、液环线、往复式线、定片式线、余摆线、复合式线、水喷射线、扩散泵等。气体捕集泵包括:吸附泵和低温泵等。工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等。 按其真空度可以分为:粗真空、高真空、超高真空三大类。

  ( Model 2SK、2SK-P1 Water Ring Vacuum Pump ) 主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单,使用方便、工作可靠、维护方便的特点。

  ( Model 2BA Water Ring Vacuum Pump ) 主要用于粗真空。抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其它无腐蚀,不溶于水,含有少量固体颗粒的气体,以便在密闭容器中形成真空。所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业中。

  ( Model W Piston Vacuum Pump ) 是获得粗真空的主要真空设备之一。广泛应用于化工,食品,建材等部门,特别是在真空结晶,干燥,过滤,蒸发等工艺过程中更为适宜。

  ( WLW Vertical Oil-Free ) WLW型无油(耐腐蚀)立式往复真空泵是W型卧式真空泵的更新换代产品,是获得粗真空的主要设备。由于采用全密封装置,实现了曲轴箱和汽缸的完全隔离;加上活塞环使用了自润滑材料,便实现了先进的无油润滑。由于无污水排放,所以该型真空泵特别适用于化工、医药和食品等行业的真空蒸馏、真空蒸发、真空干燥、真空浓缩、真空浸渍等工艺过程中。

  (Rotary Piston Vacuum Pump) 广泛应用于真空拉晶、真空镀膜、真空冶金、真空热处理、真空浸渍、真空干燥、真空蒸馏、真空练泥、航空航天模拟试验等新材料、新技术、新工艺的生产与研制中。 滑阀真空泵可单独使用,也可作为罗茨真空泵、油增压泵、油扩散泵的前级泵的使用。当抽吸对黑色金属有腐蚀、对真空油起化学反应、含大量蒸汽、大量粉尘的气体时,需附加装置。 优点:相比旋片式线倍以上,有取代旋片真空泵的趋势。价格相对高一点。

  用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用,也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理,真空干燥等工艺过程中。

  ( Model 2XZ Sliding Vane Rotary Vacuum Pump ) 具有结构紧凑,体积小,重量轻,噪音低,振动小等优点。所以,它适用于作扩散泵的前级泵,而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如:质谱仪器,冰箱流水线,真空冷冻干燥机等。

  ( Model ZJH Roots Vacuum Pump ) 是一种旋转式变容真空泵须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内有较大的抽速对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。主要用于真空机组的主泵,不能单独使用。需要用前级泵辅助。如:水环式真空泵,滑阀真空泵,立式无油真空泵,分子真空泵等。最大罗茨线L/S生产企业为上海益化真空设备有限公司(成功运用于中国石化集团)。

  (Roots Pump with Rotary Piston Pump Vacuum System) 由罗茨真空泵与滑阀真空泵串联组成,滑阀真空泵作为预抽真空泵以及罗茨真空泵的前级真空泵使用,罗茨真空泵左右主抽真空泵。罗茨真空泵与滑阀真空泵抽速比大小选择的主要依据是真空机组长期工作的真空度,真空机组长期工作区间在低真空,宜选择较小的抽速比(2:1至4:1),如果真空机组长时间在高真空工作,则可选择较大的抽速比(4:1至10:1) 型罗茨滑阀真空泵机组。推荐企业:浙江真空设备集团有限公司、海门市华丰真空设备有限公司等。

  ( Model JZJHX Roots-Sliding Vane Rotary Vacuum Pump System ) JZJHX型罗茨--旋片泵机组是以罗茨泵为主泵,以旋片泵为前泵串联而成。其结构紧凑,操作方便。使用于抽除空气及其它无可凝性及无腐蚀性气体,广泛应用于需要大抽速和高真空的各种真空系统中。如:真空冶炼、电力电容器、变压器、真空浸渍处理、真空镀膜设备中的预抽等。

  ( Model JZJHS Roots-Water Ring Vacuum Pump System ) 本机组由于采用水环泵作为前级泵,因而特别适用于抽除含有大量水蒸气和带有一定腐蚀性和可凝性气体的工艺过程中。如:真空蒸馏、蒸发、脱水、结晶、干燥等工艺过程中。

  ( Model JZJHBA Roots-Water Ring Vacuum Pump System ) 本机组由于采用水环泵作为前级泵,因而特别适用于抽除含有大量水蒸气和带有一定腐蚀性和可凝性气体的工艺过程中。如:真空蒸馏、蒸发、脱水、结晶、干燥等工艺过程中.

  选择线、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许,应选择无振动的泵或者采取防振动措施。 2、了解被抽气体成分,气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘,有无腐蚀性等。选择真空泵时,需要知 旋片真空泵

  道气体成分,针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备,如冷凝器、除尘器等。 3、真空泵在其工作压强下,应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。 4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气,因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦,而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵)对氩有一定的抽速,两者组合起来,便会使真空装置得到较好的真空度。另外,有的真空泵不能在大气压下工作,需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。 5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时,应该选各种无油泵,如:水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格,可以选择有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、挡油阱等,也能达到清洁线、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围,如:2BV系列水环线mmHg(绝压),在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化(详细变化情况参照泵的性能曲线),其稳定的工作压强范围为760~60mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之内较为适宜,而不能让它在25~30mmHg下长期工作。 7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染,可以选无油真空泵,或者把油蒸气排到室外。 8、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:某线mmHg的工作真空度,选用的真空泵的极限线mmHg。通常选择泵的极限真空度要高于真空设备工作真空度半个到一个数量级。 9、真空泵的价格、运转及维修费用。

  1、真空泵应安装在地面结实坚固的场所,周围应留有充分的余地,便于检查、维护、保养。 安装原理图

  2、真空泵底座下应保持地基水平,底座四角处建议垫减震橡皮或用螺栓浇制安装,确保真空泵运转平稳,振动小。 3、真空泵与系统的连接管道应密封可靠,对小真空泵可采用金属管路连接密封垫采用耐油橡胶,对小真空泵可采用真空胶管连接,管道管径不得小于真空泵吸气口径,且要求管路短而少弯头。(焊接管路时应清除管道中焊渣,严禁焊渣进入线、在连接管路中,用户可在真空泵进气口上方安装阀门及真空计,随时可检查线、按电动机标牌规定连接电源,并接地线和安装合适规格的熔断器及热继电器。 6、真空泵通电试运转时,须取下电机皮带,确认真空泵转向符合规定方向方可投入使用,以防真空泵反转喷油。(转向按防护罩指示方向) 7、对于有冷却水的真空泵,按规定接通冷却水。 8、如真空泵口安装电磁阀时,阀与线、当真空泵排出气体影响工作环境时,可在排气口装接管道引离或装接油雾过滤器。

 

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