渦輪分子泵和復(fù)合渦輪泵
發(fā)布時間:2016年03月02日 09:15 閱讀:5229
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澤德
20世紀70年代末,人們對真空裝置提出更高要求,即除了能獲得更高真空度之外,還需要在排氣之后導(dǎo)人各種各樣的氣體,并使其在真空裝置中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。所采用的泵應(yīng)能高抽速地排除這類富于反應(yīng)性的氣體,需要的排氣能力甚至比低溫冷凝泵還高。為了滿足這種日益增長的需求,渦輪分子泵和復(fù)合渦輪泵逐漸推廣普及。
1.渦輪分子泵
渦輪分子泵可以認為是極為精密的電風扇。當然,其作用不單單是送風,而是靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片對氣體分子施加作用力,并使氣體分子向特定的方向運動而實現(xiàn)高真空。
渦輪分子泵的轉(zhuǎn)子葉片具有特定的形狀,在它以20000~30000r/min的高速旋轉(zhuǎn)的同時,葉片將動量傳給氣體分子。葉片組高速運動,將位于左側(cè)的氣體分子向右側(cè)空間傳送。實際上,葉片上述的高速運動是靠高速旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。葉片周邊的線速度一般為200~300m/s,相當于空氣分子平均速率的1/2,與波音飛機的航速不相上下。為了獲得高真空,渦輪分子泵中裝有多級,其中轉(zhuǎn)動葉片與固定葉片交互布置。
上一級葉片輸送過來的氣體分子又會受到下一級葉片的作用繼續(xù)被壓縮到更下一級。因此,渦輪分子泵的一個特點是對一般氣體分子的抽除極為有效。
由于渦輪分子泵對于氣體的壓縮比很高,因而工作時油蒸氣的回流問題完全可以忽略不計。渦輪分子泵的極限真空度可達到10-8Pa的數(shù)量級,抽速可達1000L/s,而達到最大抽速的壓力區(qū)間是在l~10-8Pa之間,因而在使用時需要以旋片機械泵作為其前級泵。由于渦輪分子泵的價格較高,因而多使用在需要無油污染的高真空系統(tǒng)之中。
2.復(fù)合渦輪泵
復(fù)合渦輪泵是在普通渦輪分子泵基礎(chǔ)上,為進一步提高排氣量而開發(fā)的。在渦輪分子泵的高壓側(cè),設(shè)置高速旋轉(zhuǎn)的螺紋,依靠螺紋部位的旋轉(zhuǎn)運動,進一步將氣體向排出口一方壓縮,增加出口與入口的壓差。這樣,即使吸人口壓力提高,分子泵也能工作,從而將泵的工作壓力范圍向較高壓力一側(cè)擴展,以滿足大排氣量的需求。與相同口徑的泵相比,在10Pa的壓強下,抽速可以提高數(shù)倍。復(fù)合渦輪泵是一種新出現(xiàn)的干式泵,適合于大排氣量應(yīng)用。特別是對于在真空室中需要發(fā)生化學(xué)反應(yīng),采用濕式泵時油會變質(zhì)等場合,其優(yōu)勢更為明顯。此外,復(fù)合渦輪泵對于食品等有機物的處理等也是極為重要的。
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