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真空泵是指利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對(duì)被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設(shè)備。通俗來講,真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產(chǎn)生和維持真空的裝置。
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分為兩種類型,即氣體捕集泵和氣體傳輸泵。其廣泛用于冶金、化工、食品、電子鍍膜等行業(yè)。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、泵總體結(jié)構(gòu)型式
真空泵的泵體的布置結(jié)構(gòu)決定了泵的總體結(jié)構(gòu)。
立式結(jié)構(gòu)的進(jìn)、排氣口水平設(shè)置,裝配和連接管路都比較方便。但泵的重心較高,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差,故這種型式多用于小泵。
臥式泵的進(jìn)氣口在上,排氣口在下。有時(shí)為了真空系統(tǒng)管道安裝連接方便,可將排氣口從水平方向接出,即進(jìn)、排氣方向是相互垂直的。此時(shí),排氣口可以從左或右兩個(gè)方向開口,除接排氣管道一端外,另一端堵死或接旁通閥。這種泵結(jié)構(gòu)重心低,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性好。一般大、中型泵多采用此種結(jié)構(gòu)。
2、泵的傳動(dòng)方式
真空泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子是通過一對(duì)高精度齒輪來實(shí)現(xiàn)其相對(duì)同步運(yùn)轉(zhuǎn)的。主動(dòng)軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)聯(lián)接。在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)布置上主要有以下兩種:其一是電動(dòng)機(jī)與齒輪放在轉(zhuǎn)子的同一側(cè)如圖。從動(dòng)轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)端齒輪直接傳過去帶動(dòng),這樣主動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的扭轉(zhuǎn)變形小,則兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的間隙不會(huì)因主動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形大而改變,故使轉(zhuǎn)子之間的間隙在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中均勻。這種傳動(dòng)方式的最大缺點(diǎn)是:a.主動(dòng)軸上有三個(gè)軸承,增加了泵的加工和裝配難度,齒輪的拆裝及調(diào)整也不便;b.整體結(jié)構(gòu)不勻稱,泵的重心偏向電動(dòng)機(jī)和齒輪箱一側(cè)。
特點(diǎn)
1、在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速;
2、故振動(dòng)小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子和殼體間均有間隙,不用潤(rùn)滑,摩擦損失小,可大大降低驅(qū)動(dòng)功率,從而可實(shí)現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速;
3、泵腔內(nèi)無需用油密封和潤(rùn)滑,可減少油蒸氣對(duì)真空系統(tǒng)的污染;
4、泵腔內(nèi)無壓縮,無排氣閥。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,對(duì)被抽氣體中的灰塵和水蒸汽不敏感;
5、壓縮比較低,對(duì)氫氣抽氣效果差;
6、轉(zhuǎn)子表面為形狀較為復(fù)雜的曲線柱面,加工和檢查比較困難。
維護(hù)保養(yǎng)
1、一般水泵,壓強(qiáng)可達(dá)到1.333~100kPa(10~760mmHg)為"粗"真空。
2、油泵,壓強(qiáng)可達(dá)0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)為"次高"真空。
3、擴(kuò)散泵,壓強(qiáng)可達(dá)0.133Pa以下,(10-3mmHg)為"高"真空。
若要較低的壓力,那就要用到油泵了,好的油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。
在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里常用的減壓泵有水泵和真空泵兩種,若不要求很低的壓力時(shí),可用水泵,如果水泵的構(gòu)造好且水壓又高,抽空效率可達(dá)1067~3333Pa(8~25mmHg)。水泵所能抽到的最低壓力理論上相當(dāng)于當(dāng)時(shí)水溫下的水蒸氣壓力。例如,水溫25℃、20℃、10℃時(shí),水蒸氣的壓力分別為3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽氣時(shí),應(yīng)在水泵前裝上安全瓶,以防水壓下降,水流倒吸;停止抽氣前,應(yīng)先放氣,然后關(guān)水泵。
原因分析
1、電機(jī)功率大,工作電流大,發(fā)熱量大。
2、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低,風(fēng)壓,風(fēng)量小。
3、風(fēng)扇葉片數(shù)較少,產(chǎn)生的風(fēng)量小。
4、電動(dòng)機(jī)附有灰塵、油污,降低了散熱能力。
5、真空泵電機(jī)所在母線電壓為380V,由于電纜壓降及負(fù)荷分配不均,電機(jī)實(shí)際所加電壓只有365V,電壓偏低造成運(yùn)行電流 1、由于軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高,風(fēng)壓風(fēng)量大,冷卻效果大大增強(qiáng),在相同的環(huán)境溫度、負(fù)荷電流下,主電機(jī)溫度下降了12℃。夏季主電機(jī)溫度未再超限。
2、軸流風(fēng)機(jī)可人為控制,主電機(jī)停運(yùn)后,軸流風(fēng)機(jī)仍可運(yùn)行,可以使主電機(jī)得到充分冷卻。
3、盡量使2段母線負(fù)荷分配平衡,以防某段母線因負(fù)荷過重造成電壓下降過多。
4、電壓調(diào)整后,真空泵運(yùn)行電流降為210A,發(fā)熱量相對(duì)減小。
5、減緩了主電機(jī)的絕緣老化速度,延長(zhǎng)了其使用壽命。
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