涡轮分子泵的原理及特性.ppt
- 格式:ppt
- 大小:1.28 MB
- 文档页数:10
分子增压泵和涡轮分子泵工作机理简介龚建华储继国一、涡轮分子泵和分子增压泵的相同点与不同点1.共同点:涡轮分子泵和分子增压泵都是高真空泵,极限真空10-5Pa(10-7Pa);都工作在很高的转速(数万转/分钟);都有很高的压缩比(N2:108),所以都可以获得清洁真空。
2.不同点目前国内生产的以及绝大部分国外生产的涡轮分子泵都是立式泵,而分子增压泵是卧式泵,卧式泵对共振的控制比立式泵难度大;分子增压泵的工作压力和排气流量均比涡轮分子泵高出很多,可以达到数百帕;涡轮分子泵的转子是由涡轮叶片构成,而分子增压泵的转子是由平圆盘构成;涡轮分子泵工作在分子流状态,而分子增压泵可以工作在分子流和过渡流状态。
二、涡轮分子泵和分子增压泵的工作原理如要用通俗些的话语来说明两种泵的工作原理,可用家乐福超市的传送带式的电梯比作分子增压泵的拖动原理;而用“陷阱”(比较牵强)来形容涡轮分子泵的传输几率原理。
1.涡轮分子泵的工作原理此处的所谓“陷阱”比喻的是一种结构,使得气体分子沿某方向容易通过,而反方向难以通过。
先看生活中的一个例子,图1是捕捉黄鳝的竹篓,这种结构使得黄鳝很容易从入口进入底部觅食,而极难从反方向逃逸,这便是一种陷阱。
再看图2,这是一个假想的隘口,由于设计成这样的构造,显然,人从两个方向通过的难易程度是不一样的,如果人平均出现在入口的任一位置,那么从左向右,比从右向左容易通过,比例大约是5:1,这也是一种陷阱。
对于图2的模型,可以引入一个物理量——传输几率,它可以这样来理解,以均等机会(概率相等)出现在入口任一位置的人通过隘口的可能性(概率)。
显然对于图2,从左向右的传输几率为1,即都能通过,而从右向左的传输几率约1/5,即平均5人有1人可以通过。
因此,如果起始时,隘口两边的人数相等,随后,便慢慢地在右边逐渐增多。
传输几率在气体分子的运动中是一个非常重要的概念,比如气体分子通过一个长圆形管道,其难易程度可用该管道的传输几率来表征。
大阪真空的涡轮分子泵
大阪真空是一家专业从事真空技术研究和生产的公司,其涡轮分子泵是其主要产品之一。
涡轮分子泵是一种高效的真空泵,其工作原理是利用高速旋转的涡轮叶片将气体分子抽出,从而实现真空的产生。
大阪真空的涡轮分子泵具有以下几个特点:
1. 高效性能:涡轮分子泵的高速旋转叶片可以将气体分子抽出,从而实现高效的真空抽取。
大阪真空的涡轮分子泵具有高效的抽取能力,可以实现高真空度的产生。
2. 稳定性能:涡轮分子泵的高速旋转叶片需要具有高精度的制造和装配,以保证其稳定性能。
大阪真空的涡轮分子泵采用先进的制造技术和严格的质量控制,可以保证其稳定性能。
3. 低噪音:涡轮分子泵的高速旋转叶片会产生噪音,但大阪真空的涡轮分子泵采用了先进的降噪技术,可以实现低噪音的运行。
4. 易于维护:涡轮分子泵的高速旋转叶片需要定期维护和更换,大阪真空的涡轮分子泵采用了易于拆卸和更换的设计,可以方便地进行维护和更换。
大阪真空的涡轮分子泵是一种高效、稳定、低噪音、易于维护的真空泵,广泛应用于半导体、光学、化学、医疗等领域。
随着科技的
不断发展,涡轮分子泵的应用前景将会越来越广阔。
分子增压泵和涡轮分子泵工作机理简介龚建华储继国分子增压泵是基于拖动原理的高真空泵,同时具有优良的中真空抽气能力,是我国拥有独立知识产权的新一代真空泵。
虽然姗姗来迟,但面对蓬勃发展的真空技术领域,正赶上了大好时机。
分子增压泵的问世,使得广大的真空技术用户能在丰富多彩的泵种中增加了选择的机会。
为了更好地为真空产业服务,特将该泵与有悠久传统的涡轮分子泵从工作机理的差异上做一简单介绍。
一、涡轮分子泵和分子增压泵的相同点与不同点1.共同点:涡轮分子泵和分子增压泵都是高真空泵,极限真空10-5Pa(10-7Pa);都工作在很高的转速(数万转/分钟);都有很高的压缩比(N2:108),所以都可以获得清洁真空。
2.不同点目前国内生产的以及绝大部分国外生产的涡轮分子泵都是立式泵,而分子增压泵是卧式泵,卧式泵对共振的控制比立式泵难度大;分子增压泵的工作压力和排气流量均比涡轮分子泵高出很多,可以达到数百帕;涡轮分子泵的转子是由涡轮叶片构成,而分子增压泵的转子是由平圆盘构成;涡轮分子泵工作在分子流状态,而分子增压泵可以工作在分子流和过渡流状态。
二、涡轮分子泵和分子增压泵的工作原理如要用通俗些的话语来说明两种泵的工作原理,可用家乐福超市的传送带式的电梯比作分子增压泵的拖动原理;而用“陷阱”(比较牵强)来形容涡轮分子泵的传输几率原理。
1.涡轮分子泵的工作原理此处的所谓“陷阱”比喻的是一种结构,使得气体分子沿某方向容易通过,而反方向难以通过。
先看生活中的一个例子,图1是捕捉黄鳝的竹篓,这种结构使得黄鳝很容易从入口进入底部觅食,而极难从反方向逃逸,这便是一种陷阱。
再看图2,这是一个假想的隘口,由于设计成这样的构造,显然,人从两个方向通过的难易程度是不一样的,如果人平均出现在入口的任一位置,那么从左向右,比从右向左容易通过,比例大约是5:1,这也是一种陷阱。
对于图2的模型,可以引入一个物理量——传输几率,它可以这样来理解,以均等机会(概率相等)出现在入口任一位置的人通过隘口的可能性(概率)。
差动式涡轮分子泵
差动式涡轮分子泵
差动式涡轮分子泵是一种特殊的涡轮分子泵,它将涡轮分子泵的多级压缩机件装置在机壳内部。
它的特点是多级压缩机件之间可以实现相互差动运动,这样既可以实现多台涡轮分子泵在同一台机器中的并行工作,也可以实现涡轮分子泵的低转速、高密度压缩工作,满足涡轮分子泵推荐的工作条件。
差动式涡轮分子泵通常由一个轴和多个衬套组成。
轴上安装有两组涡轮。
其中一组涡轮与机壳相固定,即静转轮;另一组涡轮可以沿轴线作相对运动,即动转轮。
差动式涡轮分子泵的装置既可以用于单机,也可以用于多台机器的并行工作。
它的优点是采用多节涡轮结构,有利于涡轮分子泵的低转速、高密度压缩工作,可以大大提高涡轮分子泵的工作效率。
同时,由于采用了多节涡轮结构,使涡轮分子泵的可靠性大大提高。
但是,由于差动式涡轮分子泵的多节涡轮结构,其制造和维护成本比普通涡轮分子泵高,且其体积和重量较大,使其不太适合安装在小型空调和其他小设备中。
总之,差动式涡轮分子泵是一种用于汽车空调和其他应用中的特殊涡轮分子泵。
它的优点是低转速、高密度的特性,可以大大提高涡轮分子泵的工作效率,但是其制造和维护成本比普通涡轮分子泵高,以及体积和重量较大的问题,都需要做出相应的补偿。
利用高速旋转的动叶轮将动量传给气体分子,使气体产生定向流动而抽气的真空泵。
涡轮分子泵的优点是启动快,能抗各种射线的照射,耐大气冲击,无气体存储和解吸效应,无油蒸气污染或污染很少,能获得清洁的超高真空。
涡轮分子泵广泛用于高能加速器、可控热核反应装置、重粒子加速器和高级电子器件制造等方面。
结构和工作原理1958年,联邦德国的W.贝克首次提出有实用价值的涡轮分子泵,以后相继出现了各种不同结构的分子泵,主要有立式和卧式两种,图1为立式涡轮分子泵的结构图。
涡轮分子泵主要由泵体、带叶片的转子(即动叶轮)、静叶轮和驱动系统等组成。
动叶轮外缘的线速度高达气体分子热运动的速度(一般为150~400米/秒)。
单个叶轮的压缩比很小,涡轮分子泵要由十多个动叶轮和静叶轮组成。
动叶轮和静叶轮交替排列。
动、静叶轮几何尺寸基本相同,但叶片倾斜角相反。
图2为20个动叶轮组成的整体式转子。
每两个动叶轮之间装一个静叶轮。
静叶轮外缘用环固定并使动、静叶轮间保持1毫米左右的间隙,动叶轮可在静叶轮间自由旋转。
图3为一个动叶片的工作示意图。
在运动叶片两侧的气体分子呈漫散射。
在叶轮左侧(图3a),当气体分子到达A点附近时,在角度α1内反射的气体分子回到左侧;在角度β1内反射的气体分子一部分回到左侧,另一部分穿过叶片到达右侧;在角度γ1内反射的气体分子将直接穿过叶片到达右侧。
同理,在叶轮右侧(图3b),当气体分子入射到B点附近时,在α2角度内反射的气体分子将返回右侧;在β2角度内反射的气体分子一部分到达左侧,另一部分返回右侧;在γ2角度内反射的气体分子穿过叶片到达左侧。
倾斜叶片的运动使气体分子从左侧穿过叶片到达右侧,比从右侧穿过叶片到达左侧的几率大得多。
叶轮连续旋转,气体分子便不断地由左侧流向右侧,从而产生抽气作用。
性能和特点泵的排气压力与进气压力之比称为压缩比。
压缩比除与泵的级数和转速有关外,还与气体种类有关。
分子量大的气体有高的压缩比。
对氮(或空气)的压缩比为108~109;对氢为102~104;对分子量大的气体如油蒸气则大于1010。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟涡轮分子泵的抽气原理分子泵输送气体应满足二个必要条件:1). 涡轮分子泵必须在分子流状态下工作。
因为当将一定容积的容器中所含气体的压力降低时,其中气体分子的平均自由程则随之增加。
在常压下空气分子的平均自由程只有0.06 μm ,即平均看一个气体分子只要在空间运动0.06 μm ,就可能与第二个气体分子相碰。
而在 1.3Pa 时,分子间平均自由程可达4.4mm 。
若平均自由程增加到大于容器壁间的距离时,气体分子与器壁的碰撞机会将大于气体分子之间的碰撞机会。
在分子流范围内,气体分子的平均自由程长度远大于分子泵叶片之间的间距。
当器壁由不动的定子叶片与运动着的转子叶片组成时,气体分子就会较多地射向转子和定子叶片,为形成气体分子的定向运动打下基础。
2). 分子泵的转子叶片必须具有与气体分子速度相近的线速度。
具有这样的高速度才能使气体分子与动叶片相碰撞后改变随机散射的特性而作定向运动。
分子泵的转速越高,对提高分子泵的抽速越有利。
实践表明,对不同分子量的气体分子其速度越大,泵抽除越困难。
例:H2 在空气中含量甚徽,但由于H2 分子具有很大的运动速度( 最可几速度为1557m /s) ,因此分子泵对H2 的抽吸困难。
通过对极限真空中残余气体的分析,可发现氢气比重可达85 %,而分子量较大,而运动速度慢的油分子所占的比重几乎为零。
这就是分子泵对油蒸气等高分子量的气体的压缩比很高,抽吸效果好的原因。
现以涡轮分子泵的一个叶片为例说明它的抽气原理。
假设一个轴流式单叶列在分子流范围内以速度V 运动,如Ⅱ侧为排气侧。
从设N1 、N2 分别表示自。
涡轮水泵工作原理
涡轮水泵工作原理是利用高速旋转的叶轮将液体加速,产生离心力使液体被抽送。
具体工作原理如下:
1. 涡轮水泵由驱动装置(如电机)带动轴心受力转动。
2. 轴心连接着一个或多个叶轮,叶轮通常由叶片组成。
3. 当轴心旋转时,叶轮也随之旋转,产生离心力。
4. 当泵体内部液体进入叶轮区域时,离心力会使液体加速,并产生压力。
5. 在压力作用下,液体通过泵体出口被抽送至目标位置,完成液体的输送。
6. 这个连续的过程使液体持续地被抽送,从而实现涡轮水泵的工作。
涡轮水泵的设计和工作原理基于流体力学中的离心力原理。
通过加速和离心力的作用,涡轮水泵可以有效地输送各种液体,包括清水、污水、化学液体等。
该泵具有结构简单、体积小、能效高、噪音低等特点,广泛应用于工业、农业、建筑等领域的液体输送过程中。