各種真空泵的工作原理

水環式（shì）真空泵/液環真空泵工作原理

水環真空泵（簡稱水環泵）是一種粗真（zhēn）空泵，它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa，串聯大氣噴射器可達270~670Pa。水環泵也可用作壓縮機（jī），稱為水環式壓縮機，是屬於低（dī）壓的壓縮機，其壓（yā）力（lì）範圍（wéi）為1~2×105Pa表壓力。

水（shuǐ）環泵初用作（zuò）自吸水泵，而（ér）後逐漸（jiàn）用於石油、化（huà）工、機械、礦山、輕工、醫藥及食品等許多工業部門。在工業生產的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發、真空（kōng）濃縮、真空回潮和真空脫氣等（děng），水（shuǐ）環泵得到（dào）廣泛的應用。由於真空應用技術的飛躍發展（zhǎn），水（shuǐ）環泵在粗真空獲得方（fāng）麵一直（zhí）被人們所重視。由於水環泵中氣體壓縮是（shì）等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可（kě）抽除（chú）含塵、含水的氣體，因此（cǐ），水環泵應用日益增（zēng）多。

在泵體中裝（zhuāng）有（yǒu）適量（liàng）的（de）水作為（wéi）工作液。當葉（yè）輪按圖（tú）中順時針方向旋（xuán）轉時，水被葉輪拋向四周，由於離心力的作（zuò）用，水形成了一個決定於泵腔形狀的近似於等厚度的封閉（bì）圓環。水環（huán）的下部分內表麵恰好與葉輪輪轂相切，水環的上部內表麵剛（gāng）好與葉片頂端接觸（實（shí）際上葉片在（zài）水環（huán）內有一定的插入深度（dù））。此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片（piàn）數目相等的若幹個小腔。如果以葉輪的下部0°為起（qǐ）點，那麽葉（yè）輪在旋轉（zhuǎn）前（qián）180°時小腔（qiāng）的容積由小變大，且與端麵上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當葉輪繼續旋轉時，小腔由（yóu）大變小（xiǎo），使氣體（tǐ）被壓縮；當小腔與排氣口相通時（shí），氣（qì）體便被排出泵外。

綜上所述，水環泵是靠泵腔容積的變化來（lái）實現吸氣、壓縮和排氣的，因（yīn）此它屬於變容式真空泵。

2BV水環式真空（kōng）泵

羅茨真空泵的工作原理

羅茨泵在泵腔內（nèi），有二個“8”字形的轉子（zǐ）相互垂直地安裝在（zài）一對平行軸（zhóu）上，由傳動比為（wéi）1的（de）一（yī）對（duì）齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉運動。在轉子之間，轉子與泵殼內（nèi）壁之間，保持有一定的間（jiān）隙，可以實（shí）現（xiàn）高轉速運行。由於羅（luó）茨泵是一種無內壓縮的（de）真（zhēn）空泵，通（tōng）常壓縮比很（hěn）低，故高、中真空泵需要前級泵。羅茨泵的極限真空除取（qǔ）決於泵本身結構和製造精度外，還取決於前級泵的極限真空。為（wéi）了提高泵的極限真空度（dù），可將羅茨泵串聯使用。

羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由於轉子的不斷（duàn）旋轉，被抽氣體從進氣口吸入到轉子（zǐ）與（yǔ）泵殼之間的空間v0內，再經（jīng）排氣口排（pái）出。由於吸氣後（hòu）v0空間是全封閉狀態，所以，在泵腔內氣（qì）體沒（méi）有壓縮和（hé）膨（péng）脹。

但（dàn）當轉子頂部（bù）轉過排氣口邊緣，v0空間與排氣側相通時，由於排氣側氣體壓強（qiáng）較高，則有一部分氣體返衝到空（kōng）間v0中去，使氣體壓強突然增高。當轉子繼續轉動（dòng）時，氣體排出泵外。 

旋片式真空（kōng）泵工作原理

旋片式真空泵（簡稱旋片泵（bèng））是一種油封式機械真（zhēn）空泵。其（qí）工作壓（yā）強範圍為101325~1.33×10-2（Pa）屬（shǔ）於低真空泵。它可以單獨使用，也可以作為其它（tā）高真空泵或超（chāo）高真空泵的（de）前級泵。它已廣泛地應用於（yú）冶金、機械、軍工、電（diàn）子、化（huà）工、輕工（gōng）、石油及醫藥等生產和科研部（bù）門。

旋片泵可以抽除密封容器中的幹燥氣體，若（ruò）附有氣鎮裝置（zhì），還可以抽（chōu）除一（yī）定量的可凝性氣體。但它不適於抽除含（hán）氧過高的，對金屬有腐蝕（shí）性的、對泵油（yóu）會起化學反應（yīng）以及含有（yǒu）顆粒塵埃的氣（qì）體。

旋片泵（bèng）是真空技術中基（jī）本的真空獲得設備之一。旋片泵多為中小型泵。旋片泵有單（dān）級和雙級兩種（zhǒng）。所謂雙級（jí），就（jiù）是在結構上將兩個單級泵串聯（lián）起來。一般多做成雙級的，以獲得較高（gāo）的真空度。

旋片泵的抽（chōu）速與入口壓強的關係規定如下：在入口壓（yā）強為1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值（zhí）分別不得低於泵的名義抽速的95%、50%和20%。

旋片泵主要由泵體（tǐ）、轉子（zǐ）、旋（xuán）片、端蓋、彈（dàn）簧等組成。在旋片泵的腔內（nèi）偏心地安裝一個轉子，轉子（zǐ）外圓與泵腔內表麵相切（二者有很小的間隙），轉子（zǐ）槽（cáo）內裝有帶彈（dàn）簧的二個旋片。旋（xuán）轉時，靠離心力和彈簧的張力使（shǐ）旋片頂端與泵腔的內壁保持接觸，轉子（zǐ）旋轉帶動旋片沿泵腔內壁滑動。

2X型雙級（jí）旋片式真空泵

兩（liǎng）個（gè）旋片把轉子、泵腔和兩（liǎng）個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分，當轉子按（àn）箭頭方向旋轉時，與吸（xī）氣口相通（tōng）的空間A的容（róng）積是逐漸增大的，正處於吸（xī）氣過程。而與排氣（qì）口相通的空間（jiān）C的（de）容積（jī）是逐漸縮小的，正處於排氣過程（chéng）。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處於壓縮過程。由於空（kōng）間A的容積是逐漸增大（即膨脹），氣體壓強降低，泵（bèng）的入口處外（wài）部氣體壓強大於空間A內的壓強，因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時（shí），即轉至空（kōng）間B的位置，氣體（tǐ）開始被壓縮，容積逐漸縮小，後與（yǔ）排氣（qì）口相通。當被壓縮氣體超過排氣壓強時，排氣閥被壓縮氣體推開，氣體穿（chuān）過油箱內的油層排至大氣中。由泵的連續運轉，達到連續抽氣的目的。如果排（pái）出的氣體通過氣道而轉入另一級（低真空級），由低真空級抽（chōu）走，再經低真空級壓縮（suō）後排至大氣中，即組（zǔ）成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負擔，因而提高了極限（xiàn）真空度。