真空泵系列知識匯總

日期：2025-12-11 08:55

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摘要：真空泵是指利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。通俗來講，真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產生和維持真空的裝置。隨著真空應用的發展，真空泵的種類已發展了很多種，其抽速從每秒零點幾升到每秒幾十萬、數百萬升。隨著真空技術在生產和科學研究領域中對其應用壓強范圍的要求越來越寬，大多需要由幾種真空泵組成真空抽氣系統共同抽氣后才能滿足生產和科學研究過程的要求，由于真空應用部門所涉及的工作壓力的范圍很寬，因此任何一種類型的真空泵都不可能完全適用于所有的工作...

真空泵是指利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。通俗來講，真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產生和維持真空的裝置。隨著真空應用的發展，真空泵的種類已發展了很多種，其抽速從每秒零點幾升到每秒幾十萬、數百萬升。隨著真空技術在生產和科學研究領域中對其應用壓強范圍的要求越來越寬，大多需要由幾種真空泵組成真空抽氣系統共同抽氣后才能滿足生產和科學研究過程的要求，由于真空應用部門所涉及的工作壓力的范圍很寬，因此任何一種類型的真空泵都不可能完全適用于所有的工作壓力范圍，只能根據不同的工作壓力范圍和不同的工作要求，使用不同類型的真空泵。為了使用方便和各種真空工藝過程的需要，有時將各種真空泵按其性能要求組合起來，以機組型式應用。
常用真空泵包括干式螺桿真空泵、水環泵、往復泵、滑閥泵、旋片泵、羅茨泵和擴散泵等，這些泵是我國國民經濟各行業應用真空工藝過程中必不可少的主力泵種。近年來，伴隨著我國經濟持續高速發展，真空泵相關下游應用行業保持快速增長勢頭，同時在真空泵應用領域不斷拓展等因素的共同拉動下，我國真空泵行業實現了持續穩定地快速的發展。

按真空泵的工作原理

按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類型，即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。隨著真空應用技術在生產和科學研究領域中對其應用壓強范圍的要求越來越寬，大多需要由幾種真空泵組成真空抽氣系統共同抽氣后才能滿足生產和科學研究過程的要求，因此選用不同類型真空泵組成的真空抽氣機組進行抽氣的情況較多。為了方便起見，將這些泵按其工作原理或其結構特點進行一些具體的詳細的分類是必要的。

真空泵	按工作原理分	氣體輸送泵	變容真空泵	往復式
				旋片式	油封式	旋片式
						滑閥式
						定片式
						余擺線式
						多室旋片式
					干式螺桿
					液環式
					羅茨真空泵
			動量傳輸泵	分子真空泵	牽引分子泵
					渦輪分子泵
					復合分子泵
				噴射真空泵	液體噴射真空泵
					氣體噴射真空泵
					蒸汽噴射真空泵
				擴散泵	自凈化擴散泵
				擴散噴射泵	分餾式擴散泵
				離子傳輸泵
		氣體捕基泵	吸附泵
			吸氣劑泵
			吸氣劑離子泵	蒸發離子泵
			吸氣劑離子泵	濺射離子泵
			低溫泵

現分述如下：

1.氣體傳輸泵

氣體傳輸泵是一種能使氣體不斷的吸入和排出，借以達到抽氣目的的真空泵，這種泵基本上有兩種類型：

變容真空泵

利用泵腔容積的周期性變化來完成吸氣和排氣過程的一種真空泵，氣體在排出前被壓縮。這種泵分為往復式及旋片式兩種：

（1）往復式真空泵：是利用泵腔內活塞做往復式運動，將氣體吸入、壓縮并排出。因此，又稱為活塞式真空泵。
（2）旋片式真空泵：是利用泵腔內活塞做旋轉運動，將氣體吸入、壓縮并排出。旋轉真空泵又有如下幾種形式：
① 油封式真空泵：它是利用油類密封各運動部件之間的間隙，減少有害空間的一種旋轉變容真空泵。這種泵通常帶有氣鎮裝置，故又稱氣鎮式真空泵。按其結構特點分為如下五種形式。
a.旋片式真空泵：轉子以一定的偏心距裝在泵殼內并與泵殼內表面的固定面靠近，在轉子槽內裝有兩個（或兩個以上）旋片，當轉子旋轉時旋片能沿其徑向槽往復滑動且與泵殼內壁始終接觸，此旋片隨轉子一起旋轉，可將泵腔分成幾個可變容積。
b.滑閥式真空泵：在偏心轉子外部裝有一個滑閥，轉子旋轉帶動滑閥沿泵殼內壁滑動和滾動，滑閥上部的滑閥桿能在可擺動的滑閥導軌中滑動，而泵腔分成兩個可變容積。
c.定片式真空泵：在泵殼內裝有一個與泵內表面靠近的偏心轉子，泵殼上裝有一個始終與轉子表面接觸的徑向滑片，當轉子旋轉時，滑片能上下滑動將泵腔分成兩個可變容積。
d.余擺線式真空泵：在泵腔內偏心裝有一個型線為余擺線的轉子，它沿泵腔內壁轉動并將泵腔分成兩個可變容積。
e.多室旋片式真空泵：在一個泵殼內并聯裝有由同一個電動機驅動的多個獨立工作室的旋片真空泵。
②干式螺桿真空泵：它是一種不用油類（或液體）密封的變容真空泵。
③液環式真空泵：帶有多葉片的轉子偏心裝在泵殼內，當它旋轉時，把液體（通常為水或油）拋向泵殼內形成泵殼同心的環液，環液同轉子葉片形成了容積周期性變化的幾個小容積，故亦稱旋轉變容真空泵。
④羅茨真空泵：泵內裝有兩個相反方向同步旋轉的雙葉形或多葉形的轉子，轉子間、轉子同泵殼內壁之間均保持一定的間隙。它屬于旋轉變容真空泵。機械增壓泵即為這種形式的真空泵。

動量傳輸泵

這種泵是依靠高速旋轉的葉片或高速射流，把動量傳輸給氣體或氣體分子，使氣體連續不斷地從泵的入口傳輸到出口。具體可分為下述幾種類型。

（1）分子真空泵：它是利用高速旋轉的轉子把能量傳輸給氣體分子，使之壓縮、排氣的一種真空泵。它有如下幾種型式：
① 牽引分子泵：氣體分子與高速運動的轉子相碰撞而獲得力量，被送到出口，因此，是一種動量傳輸泵。
②渦輪分子泵：泵內裝有帶槽的圓盤或帶葉片的轉子，它在定子圓盤（或定片）間旋轉。轉子圓周的線速度很高。這種泵通常在分子流狀態下工作。
③ 復合分子泵：它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯起來的一種復合式分子真空泵。
（2）噴射真空泵：它是利用文丘里（VENTURI）效應的壓力降生產的高速射流把氣體輸送到出口的一種動量傳輸泵，適于在粘滯留和過渡流狀態下工作。這種泵又可詳細地分成以下幾種：

① 液體噴射真空泵：以液體（通常為水）為工作介質的噴射真空泵。

② 氣體噴射真空泵：以非可凝性氣體作為工作介質的噴射真空泵。

③ 蒸汽噴射真空泵：以蒸汽（水、油或汞蒸汽）作為工作介質的餓噴射真空泵
（3）擴散泵：以低壓高速蒸汽流（油或汞等蒸汽）作為工作介質的噴射真空泵。氣體分子擴散到蒸汽射流中，被送到出口。在射流中氣體分子密度始終是很低的，這種泵適于在分子流狀態下工作。可分為：
① 自凈化擴散泵：泵液中易揮發的雜質經專門的機械輸送到出口而不回到鍋爐中的一種油擴散泵
② 分餾式擴散泵：這種泵具有分餾裝置，使蒸汽壓強較低的工作液蒸汽進入高真空工作的噴嘴，而蒸汽壓強較高的工作液蒸汽進入低真空工作的噴嘴，它是一種多級油擴散泵。
（4）擴散噴射泵：它是一種有擴散泵特性的單級或多級噴嘴與具有噴射真空泵特性的單級或多級噴嘴串聯組成的一種動量傳輸泵。油增壓泵即屬于這種形式。
（5）離子傳輸泵：它是將被電離的氣體在電磁場或電場的作用下，輸送到出口的一種動量傳輸泵。

2.氣體捕集泵

這種泵是一種是氣體分子被吸附或凝結在泵的內表面上，從而減小了容器內的氣體分子數目而達到抽氣目的的真空泵，有以下幾種型式。

吸附泵：它主要依靠具有大表面的吸附劑（如多孔物質）的物理吸附作用來抽氣的一種捕集式真空泵

吸氣劑泵：它是一種利用吸氣劑以化學結合方式捕獲氣體的真空泵。吸氣劑通常是以塊狀或沉積新鮮薄膜形式存在的金屬或合金。升華泵即屬于這種形式。
吸氣劑離子泵：它是使被電離的氣體通過電磁場或電場的作用吸附在有吸氣材料的表面上，以達到抽氣的目的。它有如下幾種型式。
（1）蒸發離子泵：泵內被電離的氣體吸附在以間斷或連續方式升華（或蒸發）而覆在泵內壁的吸氣材料上，以實現抽氣的一種真空泵。
（2）濺射離子泵：泵內被電離的氣體吸附在由陰極連續濺射散出來的吸氣材料上，以實現抽氣目的的一種真空泵。
低溫泵：利用低溫表面捕集氣體的真空泵
按其性能特點及用途分類
按其性能特點及用途分類可以分為：低真空泵、中真空泵、高真空泵、超高真空泵。
1.低真空泵：極限壓力高于102Pa的真空泵屬于低真空泵。常見的有往復式真空泵、旋轉式真空泵、液環式真空泵、噴射式真空泵以及吸附式真空泵。
2.中真空泵：極限壓力在102~10-1Pa的真空泵屬于中真空泵。常見的有羅茨真空泵、多級噴射式真空泵、多級旋轉機械真空泵以及高速旋轉式機械真空泵等。
3.高真空泵：極限壓力在10-1~10-5Pa的真空泵屬于高真空泵。常見的有各種擴散泵及分子泵等。
4.超高真空泵：極限壓力低于10-5Pa的真空泵屬于超高真空泵。主要用各種離子泵、低溫泵等。

各類真空泵的工作壓力范圍及起動壓強

真空泵種類
工作壓強范圍（Pa）
起動壓強（Pa）
活塞式真空泵
1×105～1.3×102
1×105
旋片式真空泵
1×105～6.7×10-1
1×105
水環式真空泵
1×105～2.7×103
1×105
羅茨真空泵
1.3×103～1.3
1.3×103
渦輪分子泵
1.3～1.3×10-5
1.3
水蒸氣噴射泵
1×105～1.3×10-1
1×105
油擴散泵
1.3×10-2～1.3×10-7
1.3×10
油蒸氣噴射泵
1.3×10～1.3×10-2
1.3×105
分子篩吸附泵
1×105～1.3×10-1
1×105
濺射離子泵
1.3×10-3～1.3×10-9
6.7×10-1
鈦升華泵
1.3×10-2～1.3×10-9
1.3×10-2
鋯鋁吸氣劑泵
1.3×10～1.3×10-11
1.3×10
低溫泵
1.3～1.3×10-11
1.3～1.3×10-1

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