详细介绍泵的作业特性

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详细介绍泵的作业特性

发布时间:2015-12-25 11:44      浏览次数:
★ 压缩比
    因为爪式泵转子与吸、排气口之间的阀调节效果及两转子之间关闭容积 Vc 内气体的二次胀大效果,使泵具有较高的压缩比,每一级所到达的压缩比是由最大吸气腔容积 Vs 与关闭容积Vc比值的二次幂给出。其推导如下:当图 26 内的转子从图 (b) 方位转过图 (c) 方位时,关闭容积 Vc 内的有些气体 ( 处于排气压力 P0 下 ) 将胀大进入吸气腔 Vs 。 ( 此前Vs内气体压力为吸气压力 Pi) ,使 Vs 与 Vc 内的压力暂时平衡在压力 P0 假定温度不变,则胀大前后的气体量可列如下方程式:
P0 Vc +Pi Vs - (Vc +Vs )P ( 7 · 1 )
式中: P -方位 (c) 时的暂态气体压力
当转子持续从图 (c) 转到图 (d) 方位,构成与图 (b) 方位时相同的关闭容积 Vc ,但此刻 Vc 内的气体压力为 P 。当转子持续滚动经过图 (a) 方位回到图 (b) 方位后,该容积 Vc 内的气体将再次胀大成容积 Vs ,所以有
PVc=PiVs (7 · 2 )
从等式 (7 · 1) 和 (7 · 2) 中消掉 P ,可得压缩比为 P0 / Pi - (Vs / Vc)2 (7 · 3)
别的因为爪式泵的转子之间以及转子与泵体之间的空隙是两个圆柱之面间的空隙,从加工和安装的视点来看,能够确保很小的公役,气体的返流量能够严格控制,因而爪式泵在高压力段的压缩比要优于罗茨泵,且能够直排大气 ( 见图 27 的泵单级零流量压缩比曲线 ) 。
    当爪式泵选用多级构造型式时 ( 例:选用四级爪型转子 ) ,在排气压力为大气压力时,泵的进口极限压力可到达 lPa 以下。
★ 理论抽速
    由图 26 可知,在图 (d) 方位时,转子将要对 Vs 腔内的气体 ( 压力已升到 P) 进行压缩排气;在图 (b) 方位时,排气刚好完毕, Vc 空间内封入压力 P0 的气体,则转子每转一星期排出来的气体量 Q 为
Q = VsP - P0Vc (7 · 4)
由 (7 · 1) 式得
(7 · 5)
将 (7 · 5) 式代入 (7 · 4) 式有
(7 · 6)
设泵的理论抽气容积为 V ,则有 Q = PiV ,代入 (7 · 6) 式得
令λ =P0 / Pi ( 压缩比 ) ,则上式变为
(7 · 7)
这么可得泵的理论抽速 S 为
(7 · 8)
式中: n -转子转速 r / min
L -抽气级转子厚度 m
As 、 Ac - Vs 、 Vc 对应的截面积 m2
由 (7 · 8) 式可知,只需求出 As 、 Ac ,则泵的理论抽速可得。
★ 压缩功
   爪式真空泵与罗茨真空泵比较,所需的压缩功率小。由图 28 所示的 P-V 示功图可知,旋片泵的气体压缩进程是内压缩进程,每一循环分为等压吸气、多变压缩和等压排气三个期间,其示功图如图 28(a) 所示。罗茨泵的气体压缩进程则是在排气时由外部气体返冲到泵腔内,使气体压力俄然增高,然后混合排出,是外压缩。其示功图如 28(b) 所示。爪型泵的气体压缩进程杂乱一些,参见图 26(b) ,吸气进程完毕时,吸气腔 Vs 中的压力为吸入压力 Pi ,而关闭腔 Vc 内的气体处于排气压力 P0 。随着转子按箭头方向进一步旋转,因为两个爪起阀的效果,使 Vc 中的有些气体又返回到吸气腔 Vs 中,所以 Vs 腔内的气体压力由 Pi 增加至中心压力 P ,并进一步被转子压缩至排气压力 P0 ,其示功图如图 28(c) 所示。明显,从节约功耗的观念动身爪式泵优于罗茨泵。


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