真空泵的特点
(1)在较宽的压力范围内有较大的抽速;(2)转子具有良好的几何对称性,故振动小,运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙,不用润滑,摩擦损失小,可大大降低驱动功率,从而可实现较高转速;(3)泵腔内无需用油密封和润滑,可减少油蒸气对真空系统的污染;(4)泵腔内无压缩,无排气阀。结构简单、紧凑,对被抽气体中的灰尘和水蒸汽不敏感;(5)压缩比较低,对氢气抽气效果差;(6)转子表面为形状较为复杂的曲线柱面,加工和检查比较困难。
真空系统在复合材料行业的应用
如果您有一台可以抽到99%真空的真空泵,用它连接一个透明的装有水的容器,您就可以看到水在常温下沸腾的现象。
真空下的体积膨胀:真空下的沸腾现象可以帮助我们除去水分,从这方面讲是好事,但同时,水沸腾后产生大量的水蒸汽体积会剧烈膨胀,并且真空度越高体积膨胀的越大,1公斤水在不同真空度下对应的体积:1公斤水在液态时的体积是1L,但是在20mbar(98%真空)时,其沸腾汽化后会产生67,000
L的水蒸气,膨胀了6.7万倍!由于真空泵在到达极限压力时抽速很小,以我们常用的20
m3/h的真空泵为例,抽去这些水蒸汽可能需要长达好几个小时。
这在实际工艺中意味着什么?如果您成型工艺的目标压力是在对应温度下的汽化压力以下的话,就必须使真空泵持续工作,直到所有的水蒸汽都被抽走,这可能需要好几个小时,对于大的零件,有时候甚至需要抽上一整夜。
有些材料,比如中密度纤维板(MDF),有时候会被用来制作复合材料成型的模具,其含水量可达自身重量的7%,如此高的含水量,会造成抽气时间大大延长。
除了使抽气时间延长,水蒸汽被抽入真空泵压缩后会冷凝成水,这会造成真空泵泵油乳化,从而使泵油失去密封性和润滑性,造成抽真空能力下降和泵的异常磨损。通过下面两种方法可以尽可能的避免水蒸汽在泵内冷凝:
?真空泵本身设计的工作温度较高(70℃-110℃),在比较高的温度下水蒸气不容易冷凝。
?泵本身设计有避免水蒸汽冷凝的气镇阀。通过向泵内掺入干净空气以降低被抽气体中水蒸汽的分压力(浓度),使得真空泵排气时被抽气体中水蒸气的分压力低于相应温度下的冷凝压力。
浅谈螺杆真空泵
螺杆转子是螺杆真空泵中关键的抽气部件,直接决定着泵的工作性能和使用寿命,其加工制造成本约占整个螺杆泵总成本近一半。螺杆转子的设计与制造则是整个螺杆泵生产中的关键技术之一,也是国内各企业开发、研制螺杆真空泵过程中所普遍面临的技术难题。由于螺杆真空泵螺杆转子的设计理论尚不够成熟,且有技术保密因素,致使关于螺杆真空泵转子设计的公开资料十分稀少。国内不同单位中从事螺杆真空泵开发研制的研究学者和技术人员,大多是从基础原理出发,开展研究工作,发现和解决开发工作中所遇到的一个个技术难题,制约了国内螺杆真空泵开发生产的速度与水平的提高。
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