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常用的真空泵-蒸氣流泵

   2022-04-07 sj18
核心提示:常用的真空泵-蒸氣流泵

蒸氣流泵蒸氣流泵是一種用蒸氣流體作為抽氣介質來獲得真空的裝置。它包括蒸氣噴射泵、蒸氣增壓泵和蒸氣擴散泵等。其抽氣機理都是基于高速運動的蒸氣流與被抽氣體混合進行能量交換而實現抽氣的。

在蒸氣流泵內,蒸氣由噴嘴噴射出來后的流動狀態,可以是湍流的,也可以是粘滯流(層流)的,它取決于蒸氣流的壓力和流過噴嘴的蒸氣流量。

如果噴射出的流體為湍流,依靠蒸氣流表面大量的旋渦與被抽氣體相互摻和而卷帶氣體(還有微弱的粘滯力攜帶氣體和擴散攜帶氣體的作用),使被抽氣體分子在射流的方向上獲得了由蒸氣分子給予的沖量,根據這種機理設計的泵稱為蒸氣流噴射泵。單級蒸氣流噴射泵的工作壓力在1×10·Pa以上,隨著級數的不同,其工作壓力范圍為105~10-2Pa。

如果由噴嘴噴射出來的工作流體為粘滯流,依靠工作流體的邊界層和被抽氣體層之間的粘性摩擦而攜帶氣體(還有一定的擴散攜帶氣體作用),則根據此原理制成的泵稱為蒸氣流增壓泵。這類泵的工作壓力范圍為10~10~2Pa。當被抽氣體的壓強很低時,由噴嘴噴射出的工作流體的密度進一步降低(速度較大),被抽氣體分子擴散進入蒸氣中而被抽走,

由此而設計的泵稱為擴散泵,其工作范圍由10-2~10-6Pa。

圖4-7所示為油擴散泵的結構示意圖。泵油在真空中加熱至沸騰(約200℃)時,將會產生大量的油蒸氣,油蒸氣經各級噴嘴噴出,形成一高速定向密集的穩定蒸氣流。由于擴散泵進氣口上方被抽氣體的分壓強高于蒸氣流中該氣體的分壓強,這樣,在分子流狀態下,被抽氣體分子將源源不斷地擴散到蒸氣流中,與具有較高能量的超音速的蒸氣流分子相碰撞并進行能量交換,驅使被抽氣體分子沿蒸氣流方向高速運動,經過逐級壓縮排至前級泵的入口,再由前級泵排至大氣。

 
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