各种真空泵的详细介绍

分子真空泵
• 分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子， 使之获得定向速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前 级抽走的一种真空泵牵引分子泵气体分子与高速运动的 转子相碰撞而获得动量，被驱送到泵的出口。
• 泵腔内有可旋转的转子，转子的四周带有沟槽并用挡板 隔开。每一个沟槽就相当于一个单级分子泵，后一级的 入口与前一级的出口相连。转子与泵壳之间有 0.01mm 的间隙。气体分子由入口进入泵腔，被转子携带到出口 侧，经排气管道由前级泵抽走。牵引分子泵的优点是起 动时间短，在分子流态下有很高的压缩比，能抽除各种 气体和蒸汽，特别适于抽除较重的气体。但同于它自身 的弱点：抽速小，密封间隙太小，工作可靠性较差，易 出机械故障等，因此除特殊需要外，实际上很少应用。 曾一度被结构和制造简单，抽速大的扩散泵所代替。
• 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。
无油干式机械真空泵
• 简称干式机械泵。是指泵能从大气压力下开始抽气，又 能将被抽气体直接排到大气中去，泵腔内无油或其他工 作介质，而且泵的极限压力与油封式真空泵同等量级或 者接近的机械真空泵。 目前，真空行业使用的大 多数机械真空泵都是用油、水或其它聚合物等流体充当 泵的工作介质，在泵内起冷却、密封、润滑等多种作用。 随着科学技术的发展以及真空应用领域的扩大，原有的 机械真空泵及其组成的抽气系统出现了两个急需解决问 题：一是泵的工作介质返流污染被抽容器，而这种返流 在许多情况下影响产品的质量、数量，增加设备的维护 成本。其次，由于某些工艺过程中的反应物质使真空泵 内的介质严重变质，使泵不能正常工作。
水喷射真空泵
• 水喷射真空泵它可单独使用，也可用为增 压泵、扩散泵、分子泵的前 级泵、维持泵、 钛泵的预抽泵用。
• 利用机械、物理、化学、物理化学等方法 对容器进行抽气，以获得和维持真空的装 置。真空泵和其他设备（如真空容器、真 空阀、真空测量仪表、连接管路等）组成 真空系统，广泛应用于电子、冶金、化工、 食品、机械、医药、航天等部门。
真空泵
分类
• 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。
• 按其真空度可以分为：粗真空、高真空、 超高真空三大类。
• 气体传输泵是一 种能使气体不断的吸入Fra Baidu bibliotek排出， 借以达到抽气目的的真空泵。包括：液环真空泵 （水环式真空泵）、往复式真空泵、罗茨真空泵、 水喷射真空泵、气体喷射泵、扩散泵等。
• 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。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。
工作原理
• 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。
• 罗茨真空泵的特点是：启动快，耗功少，运转维护费用 低，抽速大、效率高，对被抽气体中所含的少量水蒸汽 和灰尘不敏感，在100～1帕压力范围内有较大抽气速率， 能迅速排除突然放出的气体。这个压力范围恰好处于油 封式机械真空泵与扩散泵之间。因此，它常被串联在扩 散泵与油封式机械真空泵之间，用来提高中间压力范围 的抽气量。这时它又称为机械增压泵。
罗茨真空泵
• 罗茨真空泵是指具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的 机械真空泵，此泵不可以单独抽气，前级需配油封、水 环等可直排大气。 罗茨真空泵的转速可高达3450～ 4100转/分;抽气速率为30～10000升/秒（1升=10-3米 3）；极限真空：单级为6.5×10-2帕，双级为1×10-3 帕。
水环泵工作原理
• 水环式真空泵圆柱形泵缸内注入一定量的水， 星形叶轮偏心地装在泵缸内，当叶轮旋转时， 水受离心力作用被甩向四周而形成一个相对 于叶轮为偏心的封闭水环。 水环式真 空泵中被抽吸的气体沿吸气管及接头由吸气 孔进入水环与叶轮之间的空间，右边月牙形 部分，由于叶轮的旋转，这个空间容积由小 逐渐增大，因而产生真空抽吸气体。
往复式真空泵
• 靠活塞往复运动使泵腔（气缸）的工作容积 周期性地变化来抽气的真空泵，又称活塞真 空泵。工作时，吸气管接被抽真空容器，排 气管直通大气。往复真空泵抽气量较大，抽 气速率范围为每小时45～20000立方米，单级 泵极限压力约为103帕，双级泵可达1帕。往 复真空泵可用于真空蒸馏、真空浓缩、真空 结晶、真空过滤、真空干燥和混凝土真空作 业等。在泵的吸气口处若安装冷凝器，可抽 除含水蒸汽的气体；若安装过滤器，则可抽 除含尘气体。
水环式真空泵
带有叶片的叶轮偏心安装在装水的泵壳中， 叶轮在泵壳中旋转形成水环，其作用相当 于一个活塞，依靠改变体积抽出空气形成 真空的真空泵。 • 水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空 泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa， 串联大气喷射器可达270~670Pa。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。
吸气剂离子泵
• 吸气剂离子泵是将被抽气体分子电离，并 在电磁场或电场的作用下将其输送到泵的 吸附表面而被吸气剂捕集的一种真空泵。 吸气剂离子泵是一种无污染的超高真空泵， 极限压力可达10-7～10-9帕。吸气剂真空泵 分为蒸发离子泵和溅射离子泵两种。蒸发 离子泵和溅射离子泵在可控热核反应装置、 加速器、空间模拟装置和电子器件等方面 都得到广泛的应用。