如何提高真空泵（bèng）性能方（fāng）法

1、真（zhēn）空泵進口處真空調節閥使用：

真空泵一般是用來抽真空的，但（dàn）是並不是（shì）所有的場合均要（yào）求真空（kōng）度（dù）越低越好，而有的場合是要求控製在某一需要（yào）的真空度範（fàn）圍內，或者是真空泵的泵腔內壓（yā）力（lì）過低，泵腔（qiāng）內會發生嚴重的汽（qì）蝕，造成泵（bèng）的振動（dòng）、噪聲（shēng）過大而影響使（shǐ）用的時（shí）候，可以（yǐ）在（zài）泵的（de）吸氣區（qū）域增加（jiā）一個（gè）真空（kōng）調節閥（fá），在上述情（qíng）況發生時，可（kě）以適（shì）當打開調節閥以緩（huǎn）和振（zhèn）動（dòng）和（hé）噪聲的影響（xiǎng），或（huò）者是降低真空度，達到（dào）需要的真空度（dù）要求（qiú）。這是為了更加合理地應用真空泵的一種方法（fǎ）。

2、大（dà）氣（qì）噴射器的使用：

任（rèn）何液體在任何（hé）溫度下均存在（zài）一個汽化（huà）壓力，水環式真空泵的（de）極限真空度，和（hé）真空泵液環（huán）流液體飽和蒸汽壓（yā）有關，飽和蒸汽壓高的介質，真空泵的極（jí）限真（zhēn）空度（dù）越低，反之，極（jí）限真空度越高。從圖1我們可以（yǐ）看出（chū），真空泵（bèng）在1-5的吸氣過（guò）程中，該腔體（tǐ）內（nèi）形（xíng）成了真（zhēn）空（kōng）狀（zhuàng）態，由道爾頓定律可知，液環在葉輪（lún）的攪拌下，我們認為空腔1-5內充滿了液環流的（de）飽和蒸汽壓（yā）和吸入氣體的壓力的和，當吸入氣體量為（wéi）零時，真（zhēn）空泵的吸入壓力，真空度，這時1-5腔內的壓力即為液環的飽和蒸汽壓。所以真空泵進（jìn）口的壓力一定（dìng）是作（zuò）為液環（huán）介質在該溫度下的飽和蒸（zhēng）汽壓力值。

圖2  大氣噴射器作用原（yuán）理（lǐ）圖

如果在液環介質不變的情況下，我們（men）可以通過在（zài）真空泵進口處安裝大氣噴射裝置提高液環（huán）泵的真空度，如圖2，當真（zhēn）空泵（bèng）剛開（kāi）始抽吸（xī）被抽（chōu）氣體時，這時（shí）被抽氣體（tǐ）的真空度（dù）較低，我們（men）打（dǎ）開圖2中的閥（fá）門1，關閉閥門（mén）2，當被（bèi）抽氣體的壓力變低後（hòu），降到60~30mmHg的壓力時，打開（kāi）閥門2，關閉閥門1，這時因為被抽（chōu）氣體的係統壓力較低，較大的壓差使外（wài）界的大氣或者（zhě）來自氣液分（fèn）離器的氣（qì）體從閥門2進入大氣噴射器（qì），氣體會快速的通過大氣噴（pēn）射器的噴嘴，在噴嘴內氣流速度（dù）進一步加快，噴嘴後壓力迅速降低，以至（zhì）形成噴嘴後的高真空，由於噴嘴後（hòu）的低壓腔和被（bèi）抽氣（qì）體相通（tōng），這樣被抽（chōu）氣體會（huì）進一步被（bèi）泵抽（chōu）走，被（bèi）抽氣（qì）體的空腔內會形成更高的真空度，而真空（kōng）泵（bèng）的（de）抽氣量會增加（jiā），真空泵（bèng）內的真空度反（fǎn）而會降低，這樣還會（huì）有效改善（shàn）泵腔內低壓造成的汽蝕、振動和噪音等問（wèn）題。

圖（tú）3 大氣（qì）噴射器對真空泵性能的改變曲（qǔ）線（xiàn）圖（tú）

圖3是（shì）加（jiā）大氣噴（pēn）射器後被（bèi）抽（chōu）係統的真（zhēn）空度變化圖，由圖可以看（kàn）出，增加大氣噴射（shè）器後，被抽係統的真（zhēn）空度（dù）會（huì）變得很高，但（dàn）是泵的功率基本（běn）沒有變化，說明大氣（qì）噴射器作用進提（tí）高被抽係統極限真空度，泵（bèng）的軸功率（lǜ）不變。

需（xū）要（yào）說明的是（shì），大氣噴（pēn）射器（qì）的作用不僅是（shì）提高了被（bèi）抽（chōu）係統的真空度，當泵在非常低的壓（yā）力（lì）下工作（zuò）時（shí），泵（bèng）腔內會產生汽蝕現象，會使（shǐ）泵的振動和噪（zào）音（yīn）增加，利（lì）用（yòng）大氣噴射器不僅可以使（shǐ）真空泵不需要在很抵的壓（yā）力（lì）下工作，而且對提（tí）高真空泵運行的（de）平穩性（xìng）也是非常重要（yào）的。

我（wǒ）們以水作為液環泵的（de）工作液時（shí），當水（shuǐ）溫上升到30℃，在真（zhēn）空度8kPa(abs)附近時泵腔內就會發生汽蝕。如果在泵的吸氣口串聯上（shàng）大氣噴射器（qì）就會使泵在1.3~2 kPa(abs)內穩定（dìng）運行，此時真空泵腔內的運（yùn）行壓力為13 kPa(abs) 左右，不發生汽（qì）蝕（shí）。大氣噴（pēn）射器靠大氣或者真空泵排出（chū）的氣體驅動，而不需（xū）要任（rèn）何動力。

3、補（bǔ）充工作液係統（tǒng）對真空泵性能的影響

補給工作液必須是連續不（bú）斷的進行。但是以（yǐ）何種方式進（jìn）行（háng）補給（gěi）工作液，補給工作液的流量（liàng）、壓力是如何確（què）定的（de），才（cái）能提高真空（kōng）泵的（de）性能（néng）。

4、用降低（dī）工作液（yè）溫度（dù）的方法提高真（zhēn）空度（dù）和抽氣組

知道液體的汽（qì）化壓力和液體的溫度有很大（dà）的關係，溫度高，汽化壓力高（gāo），導致泵的真空度低，所以降低工（gōng）作液的溫度（dù）是有利於提高泵的真（zhēn）空度的，對（duì）於（yú）較（jiào）高（gāo）溫度的工作液，我（wǒ）們需要通過換熱降（jiàng）低（dī）工（gōng）作液溫度的（de）方法來（lái）提高真（zhēn）空泵的真（zhēn）空度。如圖4。我們（men）以（yǐ）水為例，水（shuǐ）在（zài）20℃飽和蒸汽壓為0.0233bar，水在50℃飽和蒸汽壓為0.1234bar，飽和蒸（zhēng）汽壓提高了5倍多（duō）。

液（yè）環的（de）溫度對泵的氣量影響很大（dà），真空度越高時這種（zhǒng）影響也越明顯，水溫升高，氣量下降，定量的變（biàn）化可以用下（xià）列公式（shì）進行計算（suàn）：

Qt=Q15*(P1-Pt)/(P1-P15) （1）

其中：

Qt—水溫為t℃時的氣量（m3/min）

Q15--水溫為15℃時的氣量（m3/min）

P1—水環泵吸入（rù）壓（yā）力（lì）（mmHg）

Pt—水溫為t℃時的（de）飽和蒸汽壓（mmHg）

P15--水溫為15℃時（shí）的飽和蒸汽壓（mmHg）

由（yóu）此可見，水環式（shì）真空泵的液環溫度對（duì）真空泵的真空度、氣量均有影（yǐng）響，所以降低水環泵的液環溫（wēn）度是非常必要（yào）的。

5、用不同的工作液來提高真（zhēn）空泵的性（xìng）能

水（shuǐ）和油（yóu）的汽化壓力，在相同的溫度（dù）下，差別較大。我們（men）分別用（yòng）水（shuǐ）和（hé）油作為水（shuǐ）環泵的液環，泵的口徑分別（bié）為50、80mm，從圖5可以（yǐ）看出（chū），在300mmHg的壓力以上的點水作（zuò）為真空泵的液環（huán）和油（yóu）作為真空泵的液環基本上具（jù）有相同的抽（chōu）氣（qì）量（liàng），但是在低（dī）於300mmHg以（yǐ）下的壓力點，我們看到（dào）油環的吸入氣量要大（dà）於水環，並且壓力越低越明顯（xiǎn）。並且水（shuǐ）環的極限真空壓力是20mmHg,而油環的極（jí）限真空壓力為4mmHg左右，相差較大。 從上圖（tú）可以很明顯看（kàn）出，液環（huán）的飽和（hé）蒸汽壓對（duì）提高液環泵極限真（zhēn）空度（dù）關係密切。

圖5 真（zhēn）空泵氣量（liàng）與壓（yā）力關係性能曲線圖

6、從不同的位置補液提（tí）高真（zhēn）空泵的性能

在真空（kōng）泵腔內，①~⑤為泵體內的低（dī）壓腔（qiāng）區域，而⑦~11為高（gāo）壓腔區域，假（jiǎ）如（rú）補液口位（wèi）置在低壓（yā）區（qū），那麽外界的供液（yè）可以通（tōng）過（guò）泵本（běn）身的自吸方式實現補液，對（duì）補液壓力要（yào）求較低。如果（guǒ）在高壓腔補液，那麽補液壓力須大於（yú）泵（bèng）腔內的壓力才能進行（háng）泵腔內（nèi）的補液，否則工作液（yè）得不到及時補充，就會造成（chéng）氣體（tǐ）從壓縮腔回流到（dào）吸入腔，影響真空泵的性能。經過多次驗證發（fā）現（xiàn），利用（yòng）泵自吸的方（fāng）式（shì）進行（háng）補液，對（duì）泵的性能有降（jiàng）低作用（yòng），因為泵在（zài）吸（xī）入腔處進行補給液或從葉輪端麵進行（háng）補液，工作液已經（jīng）開始工作了一段（duàn）時間（jiān）(從工作液壓縮氣體完成時（shí）為起點)，也就是能量有了一定的（de）損（sǔn）失，再加上這時補（bǔ）液會（huì）對液環產生衝擊損失，也減（jiǎn）少（shǎo）了工作液對氣體的有效做功，消耗了一部分能量。如（rú）果把（bǎ）補液放（fàng）在圖1的11氣室位置，補給液獲得了充（chōng）分的能（néng）量，並在（zài）幾乎沒有能量損失（shī）的情況（kuàng）下參（cān）與下（xià）一輪的吸、排氣過程，所以（yǐ）在高壓腔（qiāng） 位置補液對提高（gāo）真空泵性能是有好處的。

但是並不是補（bǔ）液的（de）壓力越高越好，經（jīng）過驗證壓力一般在（zài）1~1.5bar的壓力是（shì）較合理的，否則壓力太高，補充的液體過多，使得液（yè）體占據了（le）抽吸氣（qì）體的空間（jiān），真空泵的抽氣量和排氣壓力（lì）都會（huì）降（jiàng）低，同時泵（bèng）輸送的液體量增加，所以軸（zhóu）功（gōng）率會（huì）增大，泵效率降低，同（tóng）時有振動和噪聲產生，並周期性（xìng）地從泵的排氣口排出大（dà）量的（de）水。

7、合理的補充工作（zuò）液且提高（gāo）真（zhēn）空泵性（xìng）能

工作液的補（bǔ）給量（liàng）在（zài）什（shí）麽情況下為（wéi）合（hé）理，讓真空泵處（chù）於一種（zhǒng）的運行狀態，可以（yǐ）通過（guò）計算的方式（shì）來確定補給液的量。 有人常（cháng）常認為，隻（zhī）有動力（lì）損（sǔn）失（shī）部分才轉換為（wéi）熱，對幹（gàn）輸送氣體的泵（bèng）則不然，它是把軸功（gōng）率全部轉化為熱。 通過（guò）計算（suàn），可（kě）以很清（qīng）楚地對真空進（jìn）行補（bǔ）液，這種（zhǒng）合理的補液，可以充分發（fā）揮液環的作用，把（bǎ）真空泵壓縮氣體產（chǎn）生的（de）熱及時排出泵腔外，保證真空泵（bèng）液環的溫度不（bú）會大幅升（shēng）高，對液（yè）環泵的（de）葉輪和泵體間（jiān）的間（jiān）隙進行有效的密封，提高真空泵的容（róng）積效率（lǜ），及時補充（chōng）隨氣體排出泵腔外的工作液，潤滑軸封等作用，同時提高真空泵的（de）運行可靠（kào）性、平穩性和效率。

8、特殊（shū）的氣（qì）液分（fèn）離（lí）裝置提（tí）高（gāo）溶解性氣體的利用率

液環（huán）泵的突出優點（diǎn）就是可（kě）以輸送有毒、有害（hài）、易燃（rán）和易爆的氣體，不會對（duì）環境和人造成（chéng）傷害（hài），另一（yī）突出優（yōu）點是液環（huán）泵的壓縮過（guò）程可以認（rèn）為是等溫壓縮的，這（zhè）樣對幹易燃、易（yì）爆氣體的（de）壓縮不會發生燃燒和爆炸（zhà）的（de）危險.但是如果抽送的（de）氣體溶（róng）解於液環（huán）中（zhōng），那麽液環（huán）泵的（de）抽氣量會發生變化，越容易溶（róng）解（jiě）在液環中的氣體，氣（qì）體體積變（biàn）化（huà）越大，抽送的（de）氣體量越少，所以針對這種情況，為了盡可能回收溶幹液環中的氣體，氣液（yè）分離器可（kě）設（shè）置為如圖6所示的結構。從圖中可以看出，從（cóng）真（zhēn）空泵排出的氣體首（shǒu）入一級（jí）氣（qì）水分離器，並且被排出（chū）的氣體從這個分離器中排出，飽含溶解氣體的工作液被輸送到下（xià）一級低壓氣水（shuǐ）分離器，由於壓力的降低，溶解在（zài）液體中的氣體被釋放出來（lái），被釋放的氣體輸送到泵的進口，參與循環。由於工作（zuò）液的循環使（shǐ）用，從下一（yī）級（jí）分（fèn）離器分離（lí）出來（lái）的液體壓力變得很低，需要（yào）用泵（bèng）增壓再對真（zhēn）空泵進行補液。

總結（jié）一下：

從上述的有關真空泵的敘述中（zhōng）可以看（kàn）出（chū），真（zhēn）空泵的性能改善（shàn）措施有多種（zhǒng），僅列舉了應（yīng）用過程中的（de）幾種較為典型的幾種方法（fǎ），關（guān）於設計方麵有關改善和提高真空（kōng）泵性能的方（fāng）法，如關（guān）於泵體（tǐ）與葉輪端（duān）麵的間（jiān）隙（xì）對真（zhēn）空泵（bèng）性能的（de）影響，轉速（sù）的變化對（duì）真空（kōng）泵性能的改變等等，在應用中的具體情況可以（yǐ）加以區別利用，這對（duì）提（tí）高（gāo）真空泵（bèng）的性能，提高真空泵（bèng）運行的平穩性和可靠（kào）性會起到一個積極的作用。

產品（pǐn）實物圖：

2BV水環式真空泵

2X旋片式真空泵