根据工作原理,真空泵基本上可以分为两种,即输气泵和集气泵。随着生产和科研领域对真空应用技术的应用压力范围的要求越来越高,大多数由几个真空泵组成的真空泵系统在一起抽真空后可以满足生产和科研过程的要求。因此,选择由不同类型的真空泵组成的真空泵机组进行抽吸更为常见。因此,这些真空泵根据其工作原理或结构特征分类如下:
一、输气泵。
输气泵是一种真空泵,它可以连续地吸入和排出气体,从而达到抽气的目的。基本上有两种类型的泵:
1.可变容积真空泵。
变容真空泵是一种利用泵腔容积的周期性变化来完成抽吸和排气过程的真空泵。气体在排放前被压缩。这种泵分为往复式和旋转式:
(1)活塞式真空泵:泵腔内的活塞往复运动,吸入、压缩和排出气体。所以也叫活塞式真空泵。
⑵旋转真空泵:泵腔内的活塞用于旋转运动,吸入、压缩和排出气体。旋转式真空泵有以下几种类型:
①油封真空泵:是利用油密封运动部件之间的间隙,减少有害空间的旋转式变容真空泵。这种泵通常装有气体镇流装置,因此也称为气体镇流真空泵。根据其结构特点,可分为以下五种类型。
a)旋片真空泵:转子以一定的偏心距安装在泵壳内,并靠近泵壳内表面的固定面。两个(或多个)旋转叶片安装在转子槽中。当转子旋转时,旋转叶片可沿其径向槽来回滑动,并始终与泵壳内壁接触。该旋转叶片随转子旋转,可将泵腔分成多个可变容积。
b)滑阀真空泵:在偏心转子的外部安装一个滑阀,转子转动带动滑阀沿泵壳内壁滑动滚动。滑阀上部的滑阀杆可以在可摆动的滑阀导轨中滑动,从而将泵室分成两个可变容积。
c)固定叶片真空泵:泵壳内装有靠近泵内表面的偏心转子,泵壳上装有始终与转子表面接触的径向滑动叶片。当转子旋转时,滑动叶片可以上下滑动,将泵腔分成两个可变容积。
d)余摆线真空泵:余摆线转子偏心安装在泵腔内,沿泵腔内壁旋转,将泵腔分成两个可变容积。
e)多室旋片真空泵:在泵壳内并联安装一台由同一台电机驱动多个工作室的旋片真空泵。
②干式真空泵:是一种无油(或液)密封的变容积真空泵。
③液环真空泵:多叶片转子偏心安装在泵壳内。当它旋转时,它将液体(通常是水或油)抛向泵壳,形成泵壳的同心液体环。液环和转子叶片形成几个体积周期性变化的小体积,因此也称为旋转变体积真空泵。
④罗茨真空泵:泵内安装两个同步反向旋转的双叶片或多叶片转子,转子之间以及转子与泵壳内壁之间保持一定间隙。属于旋转式可变真空泵。机械增压泵就是这种类型的真空泵。
2.动量传输泵。
该泵依靠高速旋转的叶片或高速射流将动量传递给气体或气体分子,使得气体可以从泵的入口连续传递到出口。可以分为以下几种类型。
(1)分子真空泵:是利用高速旋转的转子将能量传递给气体分子进行压缩排出的真空泵。它有以下几种类型:
①牵引分子泵:气体分子与高速运动的转子碰撞获得动量,送至出口。所以是动量转移泵。
②涡轮分子泵:泵内装有带槽盘或带叶片的转子,在定子盘(或定子板)之间转动。转子圆周线速度很高。这种泵通常在分子流状态下工作。
③复合分子泵:是一种复合分子真空泵,由涡轮和牵引分子泵串联而成。
(2)喷射真空泵:是利用文丘里效应压降产生的高速射流将气体输送到出口的动量转移泵,适用于粘性流和过渡流工作。这种泵可以详细分为以下几种类型:
①液体喷射真空泵:以液体(通常是水)为工作介质的喷射真空泵。
②气体喷射真空泵:以不凝性气体为工作介质的喷射真空泵。
③蒸汽喷射真空泵:以蒸汽(如水、油或汞)为工作介质的喷射真空泵。
(3)扩散泵:以低压高速蒸汽流(如油或汞蒸气)为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸汽射流中,并被送到出口。射流中气体的分子密度总是很低,所以这种泵适合在分子流动状态下工作。
①自净扩散泵:一种油扩散泵,泵液中的挥发性杂质通过专用机械输送到出口,不返回锅炉。
②分馏扩散泵:该泵有分馏装置,使低蒸气压的工作液蒸气进入高真空的喷嘴,而高蒸气压的工作液蒸气进入低真空的喷嘴。它是一个多级油扩散泵。
(4)扩散喷射泵:是由具有扩散泵特性的单级或多级喷嘴和具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联而成的动量传递泵。油增压泵属于这种类型。
(5)离子输送泵:是在电磁场或电场作用下,将电离气体输送到出口的动量输送泵。