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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(chǎn)生和維持真空的裝置。

按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類型，即氣體捕集泵和氣體傳輸泵。其廣泛用于冶金、化工、食品、電子鍍膜等行業(yè)。

結(jié)構(gòu)特點

1、泵總體結(jié)構(gòu)型式

真空泵的泵體的布置結(jié)構(gòu)決定了泵的總體結(jié)構(gòu)。

立式結(jié)構(gòu)的進、排氣口水平設置，裝配和連接管路都比較方便。但泵的重心較高，在高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性差，故這種型式多用于小泵。

臥式泵的進氣口在上，排氣口在下。有時為了真空系統(tǒng)管道安裝連接方便，可將排氣口從水平方向接出，即進、排氣方向是相互垂直的。此時，排氣口可以從左或右兩個方向開口，除接排氣管道一端外，另一端堵死或接旁通閥。這種泵結(jié)構(gòu)重心低，高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性好。一般大、中型泵多采用此種結(jié)構(gòu)。

泵的兩個轉(zhuǎn)子軸與水平面垂直安裝。這種結(jié)構(gòu)裝配間隙容易控制，轉(zhuǎn)子裝配方便，泵占地面積小。但泵重心較高且齒輪拆裝不便，潤滑機構(gòu)也相對復雜。

2、泵的傳動方式

真空泵的兩個轉(zhuǎn)子是通過一對高精度齒輪來實現(xiàn)其相對同步運轉(zhuǎn)的。主動軸通過聯(lián)軸器與電機聯(lián)接。在傳動結(jié)構(gòu)布置上主要有以下兩種：其一是電動機與齒輪放在轉(zhuǎn)子的同一側(cè)如圖。從動轉(zhuǎn)子由電動機端齒輪直接傳過去帶動，這樣主動轉(zhuǎn)子軸的扭轉(zhuǎn)變形小，則兩個轉(zhuǎn)子之間的間隙不會因主動軸的扭轉(zhuǎn)變形大而改變，故使轉(zhuǎn)子之間的間隙在運轉(zhuǎn)過程中均勻。這種傳動方式的有幾個缺點是：a.主動軸上有三個軸承，增加了泵的加工和裝配難度，齒輪的拆裝及調(diào)整也不便；b.整體結(jié)構(gòu)不勻稱，泵的重心偏向電動機和齒輪箱一側(cè)。

特點

1、在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速；

2、轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對稱性，故振動小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子和殼體間均有間隙，不用潤滑，摩擦損失小，可大大降低驅(qū)動功率，從而可實現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速；

3、泵腔內(nèi)無需用油密封和潤滑，可減少油蒸氣對真空系統(tǒng)的污染；

4、泵腔內(nèi)無壓縮，無排氣閥。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，對被抽氣體中的灰塵和水蒸汽不敏感；

5、壓縮比較低，對氫氣抽氣效果差；

6、轉(zhuǎn)子表面為形狀較為復雜的曲線柱面，加工和檢查比較困難。

維護保養(yǎng)

真空泵的好壞決定于其機械結(jié)構(gòu)和油的質(zhì)量，使用真空泵時要把它保護好。如果蒸餾揮發(fā)性較大的有機溶劑時，有機溶劑會被油吸收結(jié)果增加了蒸氣壓，從而降低了抽空效能，如果是酸性氣體，那就會腐蝕油泵，如果是水蒸氣就會使油成乳濁液而抽壞真空泵。

因此使用真空泵時要注意下列幾點：

在蒸餾系統(tǒng)和真空泵之間，要裝有吸收裝置。

蒸餾前要用水泵徹底抽去系統(tǒng)中有機溶劑的蒸氣。

如能用水泵抽氣的，則盡量用水泵，如蒸餾物質(zhì)中含有揮發(fā)性物質(zhì)，可先用水泵減壓抽降，然后改用油泵。

減壓系統(tǒng)要保持密不漏氣，所有的橡皮塞的大小和孔道要合適，橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。

根據(jù)使用的范圍和抽氣效能可將真空泵分為三類：

1、一般水泵，壓強可達到1.333~100kPa(10~760mmHg)為"粗"真空。

2、油泵，壓強可達0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)為"次高"真空。

3、擴散泵，壓強可達0.133Pa以下，(10-3mmHg)為"高"真空。

若要較低的壓力，那就要用到油泵了，好的油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。

在有機化學實驗室里常用的減壓泵有水泵和真空泵兩種，若不要求很低的壓力時，可用水泵，如果水泵的構(gòu)造好且水壓又高，抽空效率可達1067~3333Pa(8~25mmHg)。水泵所能抽到的低壓力理論上相當于當時水溫下的水蒸氣壓力。例如，水溫25℃、20℃、10℃時，水蒸氣的壓力分別為3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽氣時，應在水泵前裝上安全瓶，以防水壓下降，水流倒吸；停止抽氣前，應先放氣，然后關水泵。

潤滑油

在真空泵中真空泵油不僅作為獲得真空的介質(zhì)，還對機械摩擦點起潤滑、冷卻和密封作用。
這是真空泵油的很重要的性能，由于真空泵要求真空度很高，一般用石蠟基窄餾分潤滑油，對于擴散真空泵，還可使用蒸氣壓很低的硅油或其他合成油。

真空泵腔內(nèi)容積不斷變化而形成排氣作用，要求潤滑油應具有合適的粘度和粘溫特性。
真空泵不斷向高速度發(fā)展，由于滑片和泵體的高速摩擦使油溫升高，油品很容易氧化分解，尤其擴散泵往往處于很高的溫度環(huán)境下工作，使系統(tǒng)內(nèi)蒸氣壓升高，真空度降低，因此要求真空泵油具有良好的熱氧化安定性。

真空泵吸入的如果是腐蝕性氣體，會與油發(fā)生化學反應，腐蝕泵內(nèi)零件；吸入空氣中往往含有水汽冷凝水，引起真空泵油的乳化并使金屬腐蝕，所以要求具有良好的抗腐蝕和抗乳化性。

主要要求真空泵中不攜帶輕質(zhì)組分，以免影響油品的飽和蒸氣壓。

壓力是真空泵油重要的使用性能指標以了解在很低真空的壓力下真空泵的壓力。
電機溫度高

某公司的300MW機組，每臺機組配備2臺機械真空泵，其中1臺運行，1臺備用。真空泵用于機組啟動時抽真空，正常運行時用于抽出凝汽器中未凝結(jié)的氣體。該泵配備電機160kW，轉(zhuǎn)速590r/min，額定電流330A，電壓380V，B級絕緣，正常運行時電流220～230A。每年夏季，電機溫度都會超限，被迫加裝臨時冷卻風機，但收效不大。電機長期高溫運行會造成絕緣老化，縮短其使用壽命。對真空泵電機溫度高的原因分析如下。

原因分析

1、電機功率大，工作電流大，發(fā)熱量大。

2、風扇轉(zhuǎn)速低，風壓，風量小。

3、風扇葉片數(shù)較少，產(chǎn)生的風量小。

4、電動機附有灰塵、油污，降低了散熱能力。

5、真空泵電機所在母線電壓為380V，由于電纜壓降及負荷分配不均，電機實際所加電壓只有365V，電壓偏低造成運行電流大。

對策

電機功率、轉(zhuǎn)速是和真空泵相匹配的，不能更改。風扇安裝于電機主軸上，電機轉(zhuǎn)速決定了風扇轉(zhuǎn)速，也不可更換。增加風扇葉片數(shù)量雖能起到作用，但葉片數(shù)量增加后，動平衡不容易找，如找正不好，會引起電機振動增加。

1、將原風扇罩加長40cm，在里面加裝一個與風扇罩同直徑軸流風機，軸流風機電機功率850W，轉(zhuǎn)速1489r/min，電壓380V。原風扇繼續(xù)保留。軸流風機另設一路電源控制，軸流風機與主電機不設連鎖。真空泵啟動后及時啟動軸流風機運行，真空泵停運后30min停運軸流風機，以使主電機得到充分冷卻;

2、定期清除電機上灰塵，保持電機散熱片清潔，增加其散熱能力;

3、將真空泵所在母線電壓調(diào)整為400V。

效果

1、由于軸流風機轉(zhuǎn)速高，風壓風量大，冷卻效果大大增強，在相同的環(huán)境溫度、負荷電流下，主電機溫度下降了12℃。夏季主電機溫度未再超限。

2、軸流風機可人為控制，主電機停運后，軸流風機仍可運行，可以使主電機得到充分冷卻。

3、盡量使2段母線負荷分配平衡，以防某段母線因負荷過重造成電壓下降過多。

4、電壓調(diào)整后，真空泵運行電流降為210A，發(fā)熱量相對減小。

5、減緩了主電機的絕緣老化速度，延長了其使用壽命。

泵軸軸承位磨損

真空泵傳動部位磨損是普遍存在的問題，其中包括軸承位、軸承座、軸承室、鍵槽及螺紋等部位，傳統(tǒng)方法以補焊和刷鍍噴涂為主，但兩者均存在有弊端：補焊高溫產(chǎn)生的熱應力無法完全消除，易造成材質(zhì)損傷，導致部件出現(xiàn)彎曲或斷裂；而電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落，且以上兩種方法都是用金屬修復金屬，無法改變“硬對硬”的配合關系，在各力綜合作用下，仍會造成再次磨損。當代西方國家針對以上問題多使用高分子復合材料的修復方法，而應用較多的有美國美嘉華技術體系，其具有很強的粘著力，良好的抗壓強度等綜合性能。應用高分子材料修復，可免拆卸，免機加工。既無補焊熱應力影響，修復厚度也不受限制，同時產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性，可吸收設備的沖擊震動，避免再次磨損的可能，并大大延長設備部件的使用壽命，為企業(yè)節(jié)省大量的停機時間，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟價值。

腐蝕

真空泵腐蝕的形態(tài)可分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩大類，前者較均勻的發(fā)生在真空泵的表面，后者只是發(fā)生在局部，如孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕等。采用高分子復合材料對真空泵實施表面有機涂層防腐，其具有良好的耐化學性能及良好的力學性能和粘接性能，與傳統(tǒng)的壓力容器焊接修補相比，具有施工簡便、成本低、安全性能，修復效果好的特點。

殼體裂紋破裂

真空泵因鑄造、加工缺陷，內(nèi)應力及負荷運行等原因經(jīng)常導致部件出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象。常規(guī)的修復方法是采用焊接，但有的零件材質(zhì)是鑄鐵、鋁合金、鈦合金，難以做焊接處理。還有一些易于發(fā)生爆炸的危險場合，更不易采用焊接修復方法。美嘉華技術是一種“冷焊”技術，可以避免熱應力變形，同時材料良好的附著力和抗壓、抗腐蝕等綜合性能，可以很大限度地滿足設備部件的使用要求，從而在低成本的投入下有效保證生產(chǎn)。方便、可靠。

冒煙和噴油

1、冒煙，如果是泵剛剛開始運轉(zhuǎn)有冒煙的現(xiàn)象，屬于正常，如果長時間在冒煙就是不正常了。解決之道：冒煙說明泵的進氣口外，包括管道、閥門、容器有修理的情況。檢漏以后處理了，冒煙會結(jié)束。渦街流量計

2、噴油，說明進氣口外有大量的漏點，甚至是進氣口暴露大氣。解決之道：封住泵的進氣口使泵運轉(zhuǎn)，如果不噴油的話，說明有漏點;排氣閥片損壞，檢查排氣閥片是否損壞，更換壞的排氣閥。