什么是真空泵?详细的介绍和术语

了解真空泵的工作原理是了解如何操作真空系统的重要部分。不同的制造商将为他们的机器提供独特的设计,但是真空设备和系统功能的基础遵循相同的原理。但是即使如此,在当今可用的各种真空泵中看到的个性也不能被忽略。

基于工作压力的泵类别

每个真空系统中的每个泵都根据其工作压力范围进行分类。根据此分类,您会发现有用于粗真空的一级泵和用于高真空和超高真空的二级泵。在真空系统和设备的压力范围内,有不同类型的泵。每种都基于独特的技术,并且在流量,压力容量,服务要求和总成本方面都具有一些独特的优势。

如上所述,所有真空泵,无论其设计如何,都基于相同的主要原理起作用。它们将从真空室中去除空气分子和气体。如果降低腔室中的压力,去除分子将变得更加困难。因此,为工业应用设计的真空系统应能够在很大或高压范围内运行。压力范围可以在1到10-6 Torr之间。用于科学应用的压力将在10 – 9托或更低的压力范围内。为了解决这种差异,标准真空系统将具有几种不同类型的泵,以便每个泵都可处理特定的压力范围,并且其中大多数都设置为可串联运行。

根据以上信息,真空系统的分组基于以下压力范围:

  • 真空度低或低:大气压力> 1托
  • 中真空:1托至10-3托的压力范围
  • 高真空:压力范围为10-3 Torr至10-7 Torr
  • 超高真空:压力范围为10-7托至10-11托
  • 极高的真空度:10-11 Torr的压力范围

根据这些泵的压力范围,真空系统可以分为以下几类:

  • 主泵(抽水泵) –这些是低压范围的泵。
  • 增压泵 –增加了主泵的抽速,但仍处于低压范围内。
  • 二级泵 –它们具有很高的真空压力范围。

真空泵术语和定义

购买真空系统时,请理解与泵有关的两个术语-气体传输和气体捕获。使用气体输送真空泵,该系统通过正排量或动量交换(全部与动力学作用有关)转移气体分子来工作。排出的气体分子数量与进入泵的气体分子数量相同,但排出的气体大多略高于大气压。与存在排气压力的出口相比,入口处的压力**低,两者之间的比率即压缩比。

动量传递泵全是动力学作用,它是通过使用引入的蒸气或高速叶片将气体引导到泵的出口而起作用的,这样可以增加空气分子向同一点移动的机会。这样,这些类型的泵在低压下可产生显着的压缩比,但它们没有密封的气体体积。

除了泵内部工作的两种变化之外,您还将遇到两种不同类型的泵:

  • 正排量输送泵:它们会捕获气体并将其机械地分阶段移动通过泵。压缩后的空气或气体的隔离体积,以便在不使用下一个泵的情况下(如果是串联系统)将其排放到大气之前,可以在较大压力下以较小的量存在。与使用单个输送泵相比,串联设置将产生更高的真空度并具有更好的流速。例如,当您购买涡轮分子泵真空吸尘器(具有动力学作用)时,您会获得更高的价值,该泵具有一系列涡旋(正位移传递)。
  • 捕获泵:它们捕获设备内表面上的空气分子,并且设计成与传输泵相比以较低的流速运行。但是即使那样,这些泵仍可能产生接近10-12 Torr的超高吸力。它们基于低温冷凝,化学反应或离子反应起作用。不依赖于运动部件的收集泵。

泵类型–概述

您会听到一些泵说是湿泵,而另一些则是干泵。这是基于他们的设计,在此过程中,是否将气体暴露于水,油或其他密封剂中。对于湿泵,这些泵使用的液体可以是水,油或其他密封剂。湿泵的自然副产品是来自废气的少量蒸气雾。另一方面,干式泵不使用任何流体运行,而是在真空泵的静止和旋转部件与密封件之间的紧密间隙内运行。密封件可以是干聚合物或隔膜,用于将清扫机构与泵送气体分开。与干式泵相比,干式泵的系统污染风险低。

通常,在初始购买成本和持续维护方面,湿泵是更实惠的选择。湿泵对某些类型的过程副产品可能更宽容,因为它们的流体在被污染时可以被冲洗掉。干泵具有较高的启动和维护成本,但具有无需处理流体的优点。