Wilo 加熱泵 Para 25-9-87/IPWM1-130 高效部件
擴(kuò)散泵是利用從傘形噴嘴噴出的高速工作介質(zhì)蒸汽射流,攜帶擴(kuò)散到蒸汽射流里的被抽氣體,而實(shí)現(xiàn)抽真空的一種真空泵。
其工作原理是:由電加熱器(電爐)將裝在泵腔(油鍋)內(nèi)的液態(tài)工作介質(zhì)加熱,使其變成蒸汽;蒸汽通過安裝在泵腔里的泵芯噴嘴高速噴出,形成低密度、高速度的蒸汽射流;
被抽氣體通過擴(kuò)散進(jìn)入蒸汽射流中,被下一級(jí)蒸汽射流帶走,最后由前級(jí)泵排出,而工作蒸汽到達(dá)水冷的泵壁,冷凝成為液態(tài)沿著泵壁流回油鍋。
在油鍋里重新被加熱變成油蒸汽。這樣周而復(fù)始的工作,形成了擴(kuò)散泵的正常抽氣過程。
擴(kuò)散泵是依靠高速噴射的油蒸汽氣流來排氣的,高速運(yùn)動(dòng)的流體內(nèi)部的壓強(qiáng)相對(duì)比較低,所以氣體分子就會(huì)被擴(kuò)散到氣流里,隨著氣流的高速運(yùn)動(dòng)而排出泵外。
擴(kuò)散泵由泵殼,泵芯,泵油加熱裝置和冷凝器組成。泵油經(jīng)過加熱,達(dá)到沸點(diǎn)以后形成油蒸汽,油蒸汽經(jīng)過塔型泵芯的幾級(jí)噴口噴射而出,形成幾級(jí)高速噴射的錐型射流。
由于泵殼和前級(jí)管道都是有水冷冷卻的,當(dāng)油蒸汽射流遇到泵殼和前級(jí)管道的冷壁的時(shí)候,油蒸汽就會(huì)還原為液態(tài)的油,回流到泵的底部,經(jīng)過加熱形成連續(xù)不斷的射流,而氣體分子則經(jīng)過前級(jí)泵排出真空系統(tǒng)。
擴(kuò)散泵的前級(jí)管道,一般設(shè)有擋油裝置,防止油蒸汽被抽到泵外,起到油氣分離的作用。
為了防止油蒸汽對(duì)高真空端造成污染,一般擴(kuò)散泵的進(jìn)氣口都設(shè)有檔油帽或者水冷冷阱。
為了減輕檔油帽對(duì)抽氣速率的影響,工程師們發(fā)明了凸腔泵。凸腔泵可以增加抽氣面積,增加油蒸汽射流的行程,增大射流的體積,從而增強(qiáng)抽氣效果。
擴(kuò)散泵的抽速跟設(shè)計(jì)有關(guān),跟泵芯的結(jié)構(gòu)形狀,級(jí)數(shù),間隙的調(diào)整有關(guān),還跟使用泵油的種類有關(guān)。一般的說,使用飽和蒸汽壓更低的泵油,可以獲得更高的真空度,現(xiàn)在比較普遍使用的是275硅油。
由于擴(kuò)散泵的結(jié)構(gòu)簡單,真空度高,一般可以達(dá)到十的負(fù)五次方帕。抽速比較大,可以做到上萬升,基本上沒有振動(dòng),且壽命長,易于維護(hù)。
由于沒有運(yùn)動(dòng)部件,偶爾掉入異物也不會(huì)對(duì)擴(kuò)散泵造成機(jī)械性的損傷,所以一經(jīng)問世就得到了廣泛的應(yīng)用,尤其能適應(yīng)那些對(duì)油蒸汽不敏感,被抽容器比較大,工作環(huán)境條件比較差的場合,所以受到用戶的青睞。
但是由于擴(kuò)散泵的排氣介質(zhì)是油蒸汽,所以即使安裝了冷阱,也不能完全避免油蒸汽對(duì)真空系統(tǒng)的污染。
擴(kuò)散泵還是高耗能的真空泵,其能耗是同等抽速分子泵的十幾倍。
由于擴(kuò)散泵是在高溫的情況下運(yùn)行,所以突然暴露大氣會(huì)對(duì)泵油造成氧化,導(dǎo)致泵油的報(bào)廢。另外擴(kuò)散泵需要比較長的加熱啟動(dòng)和關(guān)機(jī)降溫的時(shí)間,一般在一小時(shí)左右,這期間需要不間斷的提供冷卻水。
為了進(jìn)一步提高真空度和降低油蒸汽污染,還可以在進(jìn)氣端的管道上加裝低溫冷阱。
在真空泵的大家族中,擴(kuò)散泵屬于高真空獲得設(shè)備。它具有結(jié)構(gòu)簡單、無運(yùn)動(dòng)件、噪音很小、使用方便、維護(hù)容易、在高真空段有較大抽速,單位抽速所需制造成本較低等許多優(yōu)點(diǎn),因此,其應(yīng)用面很廣。
擴(kuò)散泵的主要缺點(diǎn)是返油、能耗高、熱效率低。提高加熱效率、降低能耗、降低返油率是多少年來擴(kuò)散泵需要解決而至今尚未完全解決的主要問題。
擴(kuò)散泵的分類方法比較簡單:
按使用的工作液可以分為油擴(kuò)散泵和汞擴(kuò)散泵;
按制造擴(kuò)散泵的材料可以分為金屬擴(kuò)散泵和玻璃擴(kuò)散泵;
按泵體形狀可以分為直腔和凸腔擴(kuò)散泵;
按擴(kuò)散泵的工作范圍可以分為高真空、超高真空擴(kuò)散泵和增擴(kuò)泵(不同于增壓泵);
按加熱器放置位置,可以分為內(nèi)加熱泵和外加熱泵,以泵殼為界,放在泵殼內(nèi)的為內(nèi)加熱器,放在泵殼外的為外加熱器。
擴(kuò)散泵的使用主要集中在:真空鍍膜設(shè)備、真空冶金設(shè)備、真空熱處理設(shè)備、電子產(chǎn)品排氣設(shè)備等,在高真空大抽速的需求場合擴(kuò)散泵是不可替代的產(chǎn)品。用戶希望擴(kuò)散泵性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉、操作簡單、維修方便。
Wilo 加熱泵 Para 25-9-87/IPWM1-130 高效部件