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大氣水環(huán)真空泵的簡(jiǎn)介及原理



所謂大氣水環(huán)真空泵,實(shí)際是大氣噴射器串聯(lián)水環(huán)真空泵的機(jī)組。大氣噴射器又稱大氣噴射真空泵,簡(jiǎn)稱為大氣泵。水環(huán)真空泵前面串聯(lián)大氣泵是為了提高極限真空,擴(kuò)大使用范圍。

大氣水環(huán)真空泵工作原理圖
圖1 大氣水環(huán)真空泵工作原理圖
1-混合室2-噴嘴,3-擴(kuò)壓器,4-真空閥,5-水環(huán)真空泵

大氣泵由噴嘴、混合室和擴(kuò)壓器組成,并用管道與水環(huán)真空泵的進(jìn)氣口連結(jié),如圖1所示。

它的工作原理是:先開(kāi)動(dòng)水環(huán)真空泵,以獲得大氣泵所需的預(yù)真空度,也就是使噴嘴的進(jìn)氣口與排氣口之間有壓力差,大氣便通過(guò)噴嘴流人泵內(nèi)。當(dāng)壓力差為大氣壓力之半時(shí),工作介質(zhì)(空氣)經(jīng)過(guò)噴嘴的收縮段時(shí)得到加速。在經(jīng)過(guò)喉部時(shí)即達(dá)到音速,繼續(xù)經(jīng)過(guò)噴嘴的擴(kuò)張段時(shí)得到進(jìn)一步加速,最后以超音速射向擴(kuò)壓器。此高速運(yùn)動(dòng)的氣流攜帶被程抽體,造成混合室內(nèi)有較高的真空度,以致將被抽容器中的氣體吸人。兩股氣流在混合過(guò)程中,由于動(dòng)量交換所產(chǎn)生的損失,特別是經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器收縮時(shí),由于一系列激波所造成的激波損失,使得混合氣流的速度逐漸減慢,當(dāng)進(jìn)入擴(kuò)壓器的喉部時(shí),速度降到音速以下,氣后經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器的擴(kuò)張段而使速度進(jìn)一步降低,壓強(qiáng)不斷增高,最后達(dá)到大氣泵的排氣壓強(qiáng)即水環(huán)真空泵的吸入壓強(qiáng)時(shí),由水環(huán)真空泵把氣體吸入,然后排至大氣中。
當(dāng)要求真空度更高時(shí),需將幾個(gè)大氣泵串聯(lián),形成多級(jí)大氣泵,其后一級(jí)的大氣泵將前一級(jí)大氣泵排出的混合氣體抽走,最后由水環(huán)真空泵排至大氣中。其工作原理與一級(jí)大氣泵基本相同。

大氣水環(huán)真空泵主要特點(diǎn)是能得到較高的真空度,視大氣泵的具體級(jí)數(shù)而定。大氣泵級(jí)數(shù)越多,真空度越高。但是,隨著大氣泵的級(jí)數(shù)增多,實(shí)際抽氣能力要降低,即抽氣量下降。因此,要根據(jù)使用要求,適當(dāng)?shù)剡x擇大氣泵的級(jí)數(shù)。

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