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擴(kuò)散泵的工作原理及影響其性能的因素

發(fā)布時(shí)間:2015年11月25日 09:48   閱讀:6035   返回   來源:澤德
  擴(kuò)散泵根據(jù)泵體結(jié)構(gòu)材料的不同,可分為玻璃擴(kuò)散泵和金屬擴(kuò)散泵。在壓強(qiáng)低于101Pa時(shí),通常使用油擴(kuò)散泵。它是用低蒸氣壓油作為工作介質(zhì)的一種擴(kuò)散式蒸氣流泵。
  擴(kuò)散泵是根據(jù)擴(kuò)散現(xiàn)象工作的,其抽氣口與被抽空間連接,排氣口與前級(jí)真空泵相連。當(dāng)擴(kuò)散泵下部的工作液被加熱到沸騰溫度時(shí),由于油蒸氣壓遠(yuǎn)大于外部空氣壓強(qiáng),因此,油蒸氣以高速定向地經(jīng)導(dǎo)流管各噴嘴噴出,同時(shí)蒸氣流將被抽空間和前級(jí)真空隔開。因?yàn)?,油蒸氣中空氣分子極少,于是被抽空間的氣體分子擴(kuò)散到蒸氣流中,當(dāng)蒸氣流以高速向下噴時(shí)。油蒸氣和被抽氣體分子產(chǎn)生碰撞,油蒸氣量遠(yuǎn)大于氣體分子流量,根據(jù)能量交換原理,油分子碰撞后其速度和方向沒有明顯改變,而被抽氣體分子碰撞后以近似蒸氣流的速度被噴向泵壁。油蒸氣碰到泵壁后被冷凝。而空氣分子碰到泵壁后被反射。被反射的空氣分子又隨蒸氣流重新噴向泵壁,再被反射??諝夥肿咏?jīng)幾次反射后,被帶到低真空端,由前級(jí)泵抽走。
  擴(kuò)散泵必須保證冷卻水的暢通,擴(kuò)散泵停止工作后,必須等工作液體冷卻后(低于50℃)才能關(guān)閉冷卻水。如遇突然停止,應(yīng)立即關(guān)閥門,防止返油,并應(yīng)立即取下擴(kuò)散泵加熱器。用電扇或冷水毛巾冷卻泵體。
  擴(kuò)散泵一般能抽到10-1~10-8Pa。
  影響油擴(kuò)散泵性能的因素
  (1)擴(kuò)散泵的返流。
  (2)氣體分子的反擴(kuò)散。
  (3)擴(kuò)散泵油的裂化分解。一般擴(kuò)散泵對(duì)其工作油的要求是飽和蒸氣壓要低(室溫下10-8Pa左右),受熱穩(wěn)定性好,不易被氧化,分子量大的高沸點(diǎn)的液體,如硅油是擴(kuò)散泵中比較理想的工作油。
  (4)泵清洗不干凈,污染物質(zhì)留在泵內(nèi)并重復(fù)循環(huán),影響其真空度。
  由于擴(kuò)散泵噴嘴噴出來的油蒸氣分子,大部分由泵壁冷凝,這是因?yàn)楸帽谕庠O(shè)置冷卻水套或冷卻管道的緣故。但是有少部分蒸氣分子被泵壁反射,散射會(huì)返回被抽空間。如在擴(kuò)散泵和被抽容器之間加上冷阱或低溫?fù)醢?,這樣就能使返回的蒸氣被冷壁冷凝下來,截止了油蒸氣的返流。

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