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詳解真空泵氣鎮(zhèn)閥
標(biāo)簽: 泵氣鎮(zhèn)
2024-09-04  閱讀

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康沃真空網(wǎng)】氣鎮(zhèn)閥是旋片式真空為抽除可凝性氣體而設(shè)置的通常泵抽除的氣體為永久性氣體和可凝性氣體的混合物。在壓縮和排氣的過程中當(dāng)可凝性氣體的分壓超過泵溫對(duì)應(yīng)的該氣體飽和蒸氣壓時(shí),可凝性氣體會(huì)凝結(jié)并混于泵油中隨泵油循環(huán),并在返回高真空側(cè)時(shí)重新蒸發(fā)成蒸氣這會(huì)影響泵的抽氣性能,加重泵油的污染程度。

    氣鎮(zhèn)閥或稱摻氣閥可以有效地防止可凝性氣體的凝結(jié),即在壓縮過程中將經(jīng)過控制的永久性氣體(通常為室溫干操空氣)由氣鎮(zhèn)孔摻入被壓縮氣體中,使可凝性氣體分壓未達(dá)到泵溫對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓力之前,壓縮氣體的壓力已經(jīng)達(dá)到排氣壓力,排氣閥打開,可凝性氣體同永久氣體一同被排出.油封式機(jī)械真空泵普遍裝有氣鎮(zhèn)裝置,因此也叫氣鎮(zhèn)泵。

    氣鎮(zhèn)閥(摻氣閥)由節(jié)流閥和逆止閥兩部分組成,節(jié)流閥控制摻人氣體流量,逆止閥防止泵腔內(nèi)氣體壓力高于摻氣壓力時(shí)出現(xiàn)返流。

    氣鎮(zhèn)孔位置的設(shè)置一般有兩種:

    一種是在泵排氣口附近,當(dāng)壓縮腔與排氣口相通時(shí),開始摻氣;

    另一種是設(shè)置于端蓋上,當(dāng)吸氣終了以后,轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過一個(gè)角度(10°~15°)時(shí),露出氣鎮(zhèn)孔,開始摻氣。在摻氣過程中泵的極限壓力會(huì)上升,抽氣速率會(huì)下降。在低壓時(shí),適當(dāng)打開氣鎮(zhèn)閥.摻入少量氣體,可以減少泵油沖擊排氣閥引起的噪聲。高速直聯(lián)泵在高的泵溫(90℃~100℃)下運(yùn)行,有利于可凝性氣體的抽出。

    組成

    氣鎮(zhèn)閥由三部分組成,即閥體、連接管及止回閥。氣鎮(zhèn)閥本體——用來(lái)放入可控的氣鎮(zhèn)氣體。

    止回閥——用來(lái)防止混合氣體和油從泵腔中噴出。當(dāng)泵腔內(nèi)壓強(qiáng)超過大氣壓時(shí),止回伐把通向泵腔內(nèi)的氣孔堵死。

    連接管——用來(lái)連接氣鎮(zhèn)伐本體和止回伐的導(dǎo)管。在氣鎮(zhèn)伐的入口處安有一過濾網(wǎng),防止灰塵落入到泵中。

    原理

    氣鎮(zhèn)閥能加速抽出蒸汽而不致污染油質(zhì)。如果真空泵只抽出永久性氣體時(shí),氣體不因壓力的增加而液化,則無(wú)所謂泵油的劣化,但是如果要用該泵來(lái)真空干燥或抽出潮濕空氣,則氣體中不但有永久性氣體而且還有水蒸氣,如果用不帶氣鎮(zhèn)的泵抽出這部分水蒸氣時(shí),蒸汽將液化而溶于油中,油的真空性質(zhì)劣化,因而降低了泵的抽速和真空度。現(xiàn)對(duì)水蒸氣的壓縮過程進(jìn)一步的闡述如下:被泵抽除的水蒸氣,應(yīng)該在壓縮室內(nèi)壓縮,直到排氣閥打開為止,若假定泵內(nèi)的溫度為60℃,則在此溫度下水的飽和蒸汽壓為20000帕,在壓縮過程中的水蒸氣一旦達(dá)到上述壓力則開始凝結(jié)為水,但是20000帕?xí)r還不能推開排氣閥,因?yàn)榕艢忾y是通向大氣又有排氣閥的彈簧壓住,也就是泵腔的內(nèi)部壓力要壓縮到120000帕以上才能推開排氣閥,水蒸氣經(jīng)壓縮后,到壓縮末期已全部凝結(jié)為水,而混入油中。

    為了滿足抽出潮濕空氣的要求,而不致水蒸氣污染油質(zhì),所以,真空泵裝有氣鎮(zhèn)裝置,其原理是在壓縮過程中放入一定量的空氣以提高混合氣體的壓力,混合氣體的壓力為空氣的分壓力和水蒸氣的分壓力之和,在蒸汽的分壓力尚未達(dá)到泵溫下的飽和蒸汽壓時(shí),混合氣體壓力超過排氣閥的壓力而打開排氣閥,使蒸汽來(lái)不及在泵腔中液化而被排除泵外。

    氣鎮(zhèn)閥另一用途可用以恢復(fù)真空泵的極限壓力,有時(shí)抽出一般空氣,內(nèi)含可凝性的氣體較少,一般氣鎮(zhèn)閥是關(guān)閉的,但當(dāng)時(shí)間久了,油質(zhì)卻逐漸被空氣內(nèi)含有的少量可凝性氣體所污化,對(duì)沒有氣鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)的泵來(lái)說,只有更換新油,或把泵油加熱,讓液化的蒸汽蒸發(fā)才能恢復(fù)泵原有的極限壓力,而對(duì)于氣鎮(zhèn)泵來(lái)說,只要打開1至2個(gè)小時(shí)即可恢復(fù)真空泵之極限壓力。

    當(dāng)氣鎮(zhèn)閥內(nèi)部壓力低于外部壓力時(shí),氣鎮(zhèn)閥打開,氣體進(jìn)入泵腔使泵腔內(nèi)部可凝性氣體分壓力達(dá)到泵溫時(shí)的飽和蒸氣壓之前,壓縮氣體的壓力已達(dá)到排氣壓力,將可凝性氣體排出;當(dāng)氣鎮(zhèn)閥內(nèi)部壓力高于外部壓力時(shí),氣鎮(zhèn)閥關(guān)閉。

    注意事項(xiàng)

    機(jī)械泵開始工作時(shí),打開氣鎮(zhèn)閥,將會(huì)有一股氣流經(jīng)過氣鎮(zhèn)孔進(jìn)入泵的壓縮腔中,氣流的大小由氣鎮(zhèn)閥的調(diào)節(jié)螺桿控制,空氣流在壓縮過程中與被抽蒸氣混合,形成蒸氣和空氣的混合物。在正常泵溫狀態(tài)下,混合物被壓縮到排氣壓強(qiáng)時(shí),蒸氣分壓強(qiáng)不會(huì)超過飽和蒸氣壓,因而蒸氣也就不會(huì)凝結(jié),便隨空氣一起排出泵外。

    在抽氣過程中,打開氣鎮(zhèn)閥,雖然達(dá)到了排除蒸氣的目的,但因大氣會(huì)漏入到泵的吸氣端,影響泵的抽速與極限真空,使泵的極限真空度降低。因此,在使用帶氣鎮(zhèn)閥的真空泵時(shí),先打開氣鎮(zhèn)閥排除可凝性氣體,等到基本抽出后,再關(guān)閉氣鎮(zhèn)閥。要達(dá)到泵原來(lái)的極限真空度,還需經(jīng)過一段時(shí)間抽氣。

    加裝了氣鎮(zhèn)裝置二的機(jī)械泵,不僅能抽出可凝性氣體,而且還能凈化泵油,如果泵油被少量凝結(jié)液污染,只要將泵進(jìn)氣口堵住,然后打開氣鎮(zhèn)閥,經(jīng)一定時(shí)間抽氣,泵油便能恢復(fù)原來(lái)的性能。

    種類

    1.手動(dòng)氣振閥:

    工作方式:需要人工手動(dòng)旋轉(zhuǎn)或推動(dòng)閥芯來(lái)控制氣體的流通與截?cái)唷2僮魅藛T通過手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)氣振閥的開啟程度,從而控制摻入真空泵壓縮室的空氣量。

    適用場(chǎng)景:操作相對(duì)簡(jiǎn)單,適用于對(duì)自動(dòng)化程度要求不高,或者需要人工精確控制、間歇性操作的場(chǎng)合。例如一些小型的真空實(shí)驗(yàn)設(shè)備,或者在調(diào)試、維修過程中需要對(duì)氣振功能進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)的情況。

    2.電動(dòng)氣振閥:

    工作方式:通過電動(dòng)機(jī)或電磁鐵等電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門的自動(dòng)控制。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收電信號(hào)指令,驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng),從而改變氣振閥的工作狀態(tài)。

    適用場(chǎng)景:具有操作方便快捷、控制精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),能夠根據(jù)系統(tǒng)的需求自動(dòng)調(diào)節(jié)氣體流量,適用于對(duì)自動(dòng)化程度要求較高的大型真空系統(tǒng)或需要遠(yuǎn)程控制的場(chǎng)合。比如大型工業(yè)真空生產(chǎn)線、自動(dòng)化真空處理設(shè)備等。

    3.氣動(dòng)氣振閥:

    工作方式:以壓縮空氣為動(dòng)力源,通過氣動(dòng)執(zhí)行器來(lái)控制閥門的開關(guān)。氣動(dòng)執(zhí)行器通常由氣缸、活塞、連桿等部件組成,當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入氣缸時(shí),推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)閥芯動(dòng)作。

    適用場(chǎng)景:由于其動(dòng)力源是壓縮空氣,具有防爆、安全可靠等特點(diǎn),適用于一些對(duì)防爆要求較高的危險(xiǎn)環(huán)境,如化工、石油、天然氣等行業(yè)的真空系統(tǒng)。同時(shí),氣動(dòng)氣振閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)成本低,在一些惡劣的工作環(huán)境中也能穩(wěn)定運(yùn)行。