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爪型干式真空泵的原理研究
多级爪型干式真空泵原理分析
唐琳 徐曦 朱红梅
(北京朗禾科技有限公司,北京 100054)
摘要:
多级爪型干式真空泵的结构对于其材料消耗、体积、能耗等性能有着非常重要的作用。本文就其原理和国际上最经典的两种结构:螺旋型(德国)、反爪型(英国)做了介绍和对比,并提出了最新的结构:螺旋反爪结构。
关键词:爪型干式真空泵 “螺旋爪型”干式真空泵 “反爪型干式真空泵”
“螺旋反爪型干式真空泵”
Princple of claw dry pump
Abstract:
Key words:claw dry pump; newest princple
多级爪型干式真空泵是上世纪末其快速发展成熟的新型真空泵,由于其如下突出优点:泵腔内无油、对被抽容器没有油污染、并能直排大气、单泵就能达到3帕等,在电子行业得到了非常广泛的应用,替代了油封机械泵以及滑阀真空泵。由于其性能卓越而越来越广泛的应用于航天、核工业、化工、制药、环保等行业、并逐年成上升的趋势。
其主要的结构型式有:1)螺旋型 2)反爪型;其结构各有优势,相比较而言反爪型比螺旋型优势更明显。但由于其结构限制,泵的抽速目前基本上均做到小于600M3/h,不能够满足化工和制药等大抽速的需要。
本文介绍了北京朗禾科技的最新型结构,结合了以上两种结构的优势,相比较而言有如下优势:更少材料、更低能耗、更好维护、更大抽速。
它更能适合化工、制药、环保等领域的需要。它对爪型干式真空泵的发展和应用起到了巨大的推动作用。
一 、 单级爪泵的工作原理:
如上图所示 排气口 1 转子对 2 泵体3 进气口4
在图一位置 A腔和进气口4接通,随着转子对2的同步反方向运动A腔容积变大,气体就吸入泵内,B腔内的气体也在转子对的作用下得到了逐渐压缩,我们称为吸气过程;
图二位置A腔容积继续变大,继续吸气,同时,B腔的容积在转子对2的同步反方向运动下逐渐变小,运动到和排气口1接通的位置气体通过排气口排到下一级,这个过程一直回持续到图三位置,吸气和排气同时进行,简称为吸排气过程;
在图三位置 A腔达到了最大容积,吸气结束和B腔的容积达到了最小,,起到了自动关闭的作用;
在图四位置 随着转子的运转,B腔内没有被排出去的气体和A腔内被吸入的气体混合到了一起,既不吸气也不排气,我们称为过渡过程;
不间断重复以上3个过程,达到了连续不间断抽真空的目的,由于泵腔内无需用水或油等介质,有如下的优势:能抽各种化学气体、特殊不锈钢材料制做的爪泵还能抽腐蚀性气体。在航天、制药、化工、核工业等行业得到了广泛的应用。
二、常见的多级爪泵原理:
1、 螺旋型的结构和性能:
a 螺旋型结构的三维示意图:
图一
b 螺旋型结构原理图:
图二
在第一级的排气口1位置,设计一个长长的通道5,