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大气水环真空泵的简介及原理

2019-11-25

所谓大气水环真空泵,实际是大气喷射器串联水环真空泵的机组。大气喷射器又称大气喷射真空泵,简称为大气泵。水环真空泵前面串联大气泵是为了提高极限真空,扩大使用范围。

图1 大气水环真空泵工作原理图1-混合室2-喷嘴,3-扩压器,4-真空阀,5-水环真空泵

大气泵由喷嘴、混合室和扩压器组成,并用管道与水环真空泵的进气口连结,如图1所示。

它的工作原理是:先开动水环真空泵,以获得大气泵所需的预真空度,也就是使喷嘴的进气口与排气口之间有压力差,大气便通过喷嘴流人泵内。当压力差为大气压力之半时,工作介质(空气)经过喷嘴的收缩段时得到加速。在经过喉部时即达到音速,继续经过喷嘴的扩张段时得到进一步加速,更后以超音速射向扩压器。此高速运动的气流携带被程抽体,造成混合室内有较高的真空度,以致将被抽容器中的气体吸人。两股气流在混合过程中,由于动量交换所产生的损失,特别是经过扩压器收缩时,由于一系列激波所造成的激波损失,使得混合气流的速度逐渐减慢,当进入扩压器的喉部时,速度降到音速以下,气后经过扩压器的扩张段而使速度进一步降低,压强不断增高,更后达到大气泵的排气压强即水环真空泵的吸入压强时,由水环真空泵把气体吸入,然后排至大气中。

当要求真空度更高时,需将几个大气泵串联,形成多级大气泵,其后一级的大气泵将前一级大气泵排出的混合气体抽走,更后由水环真空泵排至大气中。其工作原理与一级大气泵基本相同。

大气水环真空泵主要特点是能得到较高的真空度,视大气泵的具体级数而定。大气泵级数越多,真空度越高。但是,随着大气泵的级数增多,实际抽气能力要降低,即抽气量下降。因此,要根据使用要求,适当地选择大气泵的级数。

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