一、真空泵工作原理

(一)水环式真空泵工作原理

水环式真空泵叶片的叶轮偏心地装在圆柱形泵壳内,泵内注入一定量的水。叶轮旋转时,将水甩至泵壳形成一个水环,环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心,右半轮毂与水环间的进气空间逐渐扩大,从而形成真空,使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部,由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强,于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。

(二)旋片式真空泵工作原理

旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵,工作压强范围为101325 - 1.33×10⁻² (pa)属于低真空泵。其工作原理是通过旋片在泵腔内的旋转运动,改变泵腔的容积,从而实现吸气和排气的过程。

(三)罗茨真空泵工作原理

罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。因为吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。

二、真空泵的作用

(一)化工行业

在化工行业中,真空泵主要用于真空蒸馏、真空干燥、真空过滤等工艺过程。例如在真空干燥方面,真空泵可抽取容器内的气体,降低压力,使物料中的水分或其他挥发性物质迅速蒸发,从而实现快速干燥。

(二)电子行业

在电子行业的电子封装、真空焊接、真空镀膜等过程中发挥重要作用。以真空封装为例,真空泵可抽取封装容器内的气体,确保封装效果。

(三)食品行业

主要用于真空包装、真空腌制等工艺过程。通过抽取包装容器内的气体,降低包装内的压力,使食品处于真空状态,从而延长食品的保质期,抑制微生物的生长,并且在真空腌制环节可使食品更快地吸收腌料,提高口感和风味。

(四)医药行业

在医药行业中,真空泵的需求体现在真空干燥、真空灭菌等方面。例如,在药品生产过程中,可对原料、中间体和成品进行真空干燥,以保证药品的质量和稳定性,也可在真空灭菌设备中通过对容器内的空气进行抽吸,实现快速、高效的灭菌。

(五)其他领域

环保行业:可用于污水处理、废气治理等。

冶金行业:用于真空熔炼、真空脱气等。

航天、航空领域:用于真空密封、真空贮存等。