小王子介紹油回轉真空泵

更新時間：2024-08-21

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小王子介紹油回轉真空泵

油回轉真空泵也稱回轉泵，是一種能容易地產生從大氣壓到中真空（10 ⁵至10 ^-1 Pa）真空條件的泵。它由于結構簡單、使用方便、抽速高、是能在常壓下工作高的泵類型而長期以來受到人們的使用和喜愛。近年來，直接連接到電動機的高速旋轉模型變得更加緊湊，但在化學實驗等吸入化學蒸氣的情況下，帶鉤的低速旋轉模型正在被重新考慮，因為它們更不容易壞掉。
油旋片真空泵有三種結構型式，大致分為旋片式（Goede型）、搖擺活塞式（Kinney型）、凸輪式（Senko型）。如圖所示，旋轉葉片式由一個轉子和兩個滑動葉片組成，滑動葉片通過彈簧壓在殼體上。擺動活塞式具有在偏心轉子的外周滑動的氣缸，在該氣缸上安裝有滑板和吸入閥。凸輪式由偏心轉子和滑板組成，滑板隨著轉子的旋轉而上下運動。所有類型都隨著轉子的旋轉而執行吸入、壓縮和排出氣體的循環，旋片類型每轉排出兩次氣體，而其他類型每轉排出一次氣體。
泵的容量由極限壓力和抽速決定，極限壓力的單位為[Pa]，抽速的單位為[L/min]。真空泵是抽吸氣體的泵，必須注意不要將其抽速與抽吸液體的泵的抽吸量（或供水量）混淆。例如，如果一個100L的容器裝滿了水，如果以20L/min的速度抽水，5分鐘后容器就會排空。然而，當使用抽氣速度為20L/min的真空泵對100L真空容器進行抽真空時，將壓力降低至1/=10 ⁴ Pa大約需要11.5分鐘。與液體不同，氣體是可壓縮的，因此每次抽空時，容器中的氣體都會被稀釋。由于吸入的泵具有相同的抽速，因此當換算成大氣壓時，只能抽出的體積是“容器壓力/大氣壓"。換句話說，如果容器內的壓力降至1/10個大氣壓，則在大氣壓下能夠抽氣20升/分鐘的真空泵僅能以大氣壓計算2升/分鐘。（忽略體積效率。）因此，氣體不會像水一樣在容器內部排空，而是壓力無限減小（密度減小），最終泵達到的壓力會達到。這是與液體泵的主要區別。
油回轉真空泵需要的潤滑油稱為真空泵油或回轉泵油。這使泵內的殼體、轉子和其他滑動部件之間的間隙涂有一層油膜，以保持潤滑和氣密性，并防止氣體從高壓部分回流到低壓部分。油回轉真空泵不斷地進行壓縮操作，因此如果吸入氣體中含有水蒸氣等可凝性氣體，它會在壓縮過程中液化，與油混合并保留在泵內。這會導致零件腐蝕和油的潤滑性下降，這是故障的主要原因。此外，當壓力降低時，由于與油混合的液體再次蒸發，因此極限壓力也顯著降低。
直聯泵的轉速約為 1,400 至 1,800 rpm，皮帶傳動泵的轉速為 450-700 rpm，因此如果使用等效電機，皮帶傳動扭矩將為 2 至是直接連接型的4倍。因此，皮帶掛式泵不易出現銹跡等異物污染以及因潤滑不良而無法旋轉等問題。另外，由于轉速低，所以發熱少，耐久性高。因此，即使真空泵在正常工作條件之外使用，通過根據應用（工作壓力和吸入氣體）和環境選擇泵，并經常更換真空泵油，往往可以防止出現問題。然而，在許多情況下，機器保持運行狀態，下次使用時，它就變得無法操作。

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表-1 壓力顯示

表壓			絕對壓力				氣體分子數 [/L]
帕格	公斤力/平方厘米.G	毫米汞柱G	自動^*1	帕	公斤力/平方厘米	毫米汞柱^*2	氣體分子數 [/L]
1.013X10 ⁵	1.033	第760章	2.0	2.026X10 ⁵	2.066	1520	5.357X10 ²²
0.0	0.0	0.0	1.0	1.013X10 ⁵	1.033	第760章	2.679X10 ²²
-1.012X10 ⁵	-1.032	-759	1.316X10 ^-3	133.29	1.359X10 ^-3	1.0	3.524X10 ¹⁹
-1.013X10 ⁵	-1.034	-759.99	1.316X10 ^-5	1.333	1.359X10 ^-5	0.01	3.524X10 ¹⁷

*1: 1atm=1 個大氣壓 *2: 1mmHg=1Torr

表2 真空泵類型及工作壓力范圍

	低真空	中真空	高真空	超高真空
壓力	大氣壓力（100kPa）～X0.1kPa	X1000Pa ～X0.1Pa	X0.1Pa ~X10 ^-5 Pa	X10 ^-5 Pa～
泵型號	?油回轉泵、干泵、隔膜泵、水環泵^*1	?機械增壓泵 ?渦輪分子泵	?油擴散泵 ?渦輪分子泵 ?低溫泵	?渦輪分子泵 ?低溫泵 ?離子泵

*1 水環泵的工作壓力范圍：大氣壓（100kPa）至2.3kPa

圖油旋片真空泵結構及吸排氣過程

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表-1 壓力顯示

表2 真空泵類型及工作壓力范圍

圖 油旋片真空泵結構及吸排氣過程

圖油旋片真空泵結構及吸排氣過程