请问“真空泵”“鼓风机”“空压机”的工作原理是什么

【专家解说】：CG-17玻璃三级高真空油扩散泵 GG－17玻璃膨胀系数低，能更好地耐受很高的温度差变，故该泵比同型泵能受得起高温而且使用寿命也更长。该泵适用于电子工业，如电子管。显象管。X光管，以及半导体单晶硅的冶炼提纯，高沸点的油脂蒸馏提纯分离，日光灯，保温瓶高真空排气的仪器。 工作原理 先由转动真空泵把系统抽到10-２Pa扩散泵油被加热沸腾,以高速从喷出的油蒸汽流不断将系统内气体分子带到泵的侧臂弯管球泡处空气压缩机根据电动机，涡轮等动力装置得到动力以产生压缩空气， 在各行业里长使用的也是不可缺少的一部分。 空压机根据压缩方式分为容积式和涡轮式。容积式空压机(Positive Displacement Compressor) 是以容积的减小达到压缩的目的。涡轮式空压机（Dynamic Compressor or Turbo Compressor) 是以运动能源转换成压缩能源达到压缩的目的。容积式和涡轮式以如下表来区分。 1. Reciprocating compressors 往复式空压机在各行业里是常见的也是客户普遍选择的空压机。往复式空压机的特点如下： ① 容易得到较高的压缩空气。 ② 压缩效率高。 ③ 压力-流量特性比较稳定。 ④ 价格低廉。 相反，往复式空压机是以活塞的往复运动来压缩的，所以也有很多缺点。 ① 因为往复运动的惯性，其旋转速度受限制。 ② 因为惯性产生震动。 ③ 压缩空气带有脉动。 ④ 无油空压机以外汽缸内部需要润滑油，所以排出的压缩空气里包含润滑油。 过去称之为空压机的代名词的往复式空压机在需要大流量的情况下被螺杆或者涡轮式所代替。 在中型空压机行业里有被螺杆式空压机代替的倾向。 在小型空压机行业里也慢慢的被螺杆式所代替。 但还是占有不可缺少的一席之地。 在中-高压空压机行业里往复式空压机是必不可少的占有重要地位。 2. Rotary screw compressors 螺杆式旋转容积式空压机最常见的是螺杆式空压机。 螺杆式空压机螺杆内部有旋转体主螺杆（Male Rotor)与副螺杆（Female Rotor)。 通过副螺杆旋转吸入空气并且压缩，排出来达到空气压缩。 螺杆式空压机可根据所排出的压缩空气有无包含润滑油来区分无油或者喷油螺杆式空压机之分。 2.1 喷油式螺杆空压机 喷油式螺杆空压机有喷射适当的润滑油量来解除压缩空气时产生的热量和同时起到压缩空间的封闭， 润滑作用的优点。如下： ① 直接冷却适当量的润滑油，排出温度降低，压缩过程与同温压缩接近得到较高的效率。 ② 润滑油直接冷却，以提高每级压缩比。 ③ 注入的润滑油可以密封旋转体之间，旋转体与箱体之间。随着冷却内部热膨胀减小， 间隙减小，以低速得到很高的效率。. ④ 以低速可以达到高效率，震动小，噪音低。 ⑤ 以内部润滑方式，主螺杆可以直接带动副螺杆。 ⑥ 可以选择适当的容量调节，有效的运转。 ⑦ 排出的气体没有脉动。 2.2 无油式螺杆空压机 无油式螺杆空压机排出的压缩空气 不含润滑油，其特点如下： ① 螺杆与箱体之间，螺杆之间不接触，不需要内部的润滑，所以可以得到不含油分的清洁的压缩空气。 ② 排出压力没有脉动。 ③ 维护与检修方便。 ④ 震动小。 ⑤ 唯一的缺点是所排出压力受到限制。 3. Turbo compressors 涡轮式空压机是以旋转体的机械能源转换成空气的运动能源。 离心式空压机的特点是旋转式，有如下优点。 ① 排出压力没有脉动，而且稳定性高。 ② 避免混入润滑油?，可以得到清洁的空气。 ③ 是高速旋转型，在同等功率之下，比别的空压机节约能源。 离心式空压机的缺点有：, ① 压力上升与气体的比重和回转体的速度有关，所以每级压力上升比容积式低， 流量小的情况下其效率也会降低。 ② 压缩特性对设计，机械加工度，使用条件敏感。 ③ 压力-排量特性包含不安定因数，所以在运转时使用风量降至预计的 70~80%时，出现震动现象。 4. Diaphragm compressors 膜片式空压机是容积式无油空压机。以膜片的运动方式分为机械运转和油压运转。 机械式膜片空压机为小型空压机。机械式的价格比较低，而且机构简单，压缩压力低于大气压力。 机械式需要考虑到轴承的重量，所以受到使用限制。但油压式比机械式容易产生高的压力。 膜片式空压机的优点如下： ① 密封性能强，可以得到稳定的压力。 ② 与气体完全分开压缩，可以得到 100% 无油的清洁压缩空气。 这种形式的缺点是排出量低，压缩比受到限制。机械式采用合成膜片。油压式采用金属膜片， 可以形成高压。这两种可以合成为两级压缩。 机械式膜片空压机为了形成高压，采用压力容器把箱体和空压机密封的形式。 5. Rotary sliding vane compressor 回转式叶片空压机在汽缸内部设置回转体，在回转体上又设置了叶片。 叶片与汽缸的空间随着回转体的旋转变化压缩空气。通常使用润滑油注入到汽缸内产生密封，润滑， 同时解决发热的油冷却形式。 这种形式的叶片与汽缸或旋转体产生磨擦，所以对叶片的材质非常重要，应选择耐热性能高， 对油或水分的吸收率小的材料。 但有如下缺点。 ① 从结构上不可避免因旋转而产生的磨擦。 ② 叶片的强度限制于旋转速度。旋转速度高时采用两级压缩式，但体积会增大。 ③ 结构上不能制作高压。. 6. Rotary tooth compressors Rotary Tooth compressor的回转体端面需要平衡，与外部的齿轮齿合。与螺杆式相比不能只旋转 其中一个螺杆。主要适用在制作无油空压机。这种装置以 2.5bar的一级压缩和 7bar的两级压缩来制作。 可以得到10bar的压力。 回转体不需要精密加工，机构比较简单。集结,待气体密度达到机械真空泵的工作范围而被抽出,从而逐渐获得高真空. 水环式真空泵/液环真空泵工作原理 水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。 水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。 在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。 综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。 罗茨泵的工作原理： 罗茨泵在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。 旋片式真空泵工作原理 旋片式真空泵（简称旋片泵）是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2 （Pa）属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。 旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。 旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。 旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。 　 　 旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内表面相切（二者有很小的间隙），转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。 两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的，正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的，正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强，因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时，即转至空间 B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩小，最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被压缩气体推开，气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担，因而提高了极限真空度。 (!)罗茨鼓风机工作原理: OlcWptM$ 其主要工作元件是转子。随着转轴安装位置不同，罗茨鼓风机有W式 (卧式) 和L式 (立式) 之分。W式的两个转子中心线在同一水平面内，气流为垂直流向；L式的两个转子中心线在同一垂直面内，气流为水平流向。工作时耦合的转子以相同的速度作反向旋转，在转子分向侧 (图中W式的下侧和L式的左侧) ，由于气室容积由小变大，此侧形成低压区，得以进气。在转子的合向侧 (图中W式的上侧和L式的右侧) ，气室容积由大变小，此侧形成高压区，得以压送气体。气体从低压区向高压区的输送，则依靠转子任一端将气体从低压区沿机壳区间 (图上的内线区间) 扫人高压区。转轴旋转一转，气体便定量地被压送四次。因此，它的流量与转速成正比，同时不受高压区压力变化的影响。 d$<1Ma} （2） 轴流式： dx)v`.%V 原理也是依靠叶轮旋转，叶片产生升力来输送流体，把机械能转化为流体能量。由于流体进入和离开叶轮都是轴向的,故称为轴流式风机。轴流风机属于高比转数，其特点是流量大，风压低。轴流式风机风压一般在450N/平方米～4500N/平方米之间，主要用于矿井、隧道、船舰仓室的通风；纺织厂通风、工业作业场所的通风、降温；化工气体排送；热电厂锅炉的通风、引风；热电站、冶金、化工等冷却塔通风冷却。目前我国轴流式风机也根据风压大小分为轴流式压缩机和轴流式通风机两种。 鼓风机风量及压力范围：0.31-5.41m3，0.1-0.5kgf/cm2 回转式鼓风机结构精巧，主要由下列六部分组成：电机、空气过滤器、鼓风机本体、空气室、底座（兼油箱）、滴油嘴。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转，并使转子槽中的叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、吐出。在运转中利用鼓风机的压力差自动将润滑送到滴油嘴，滴入汽缸内以减少摩擦及噪声，同时可保持汽缸内气体不回流。 当电机转动带动风机叶轮旋转时，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，气体流速增大，使气体在流动中把动能转换为静压能，然后随着流体的增压，使静压能又转换为速度能，通过排气口排出气体，而在叶轮中间形成了一定的负压，由于入口呈负压，使外界气体在大气压的作用下立即补入，在叶轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。 鼓风机动作原理： 魯氐鼓風機之動作原理為機體氣室內裝置兩組葉輪，以相反方向迴轉時，吸入側因容積V1變化而產生低壓，為平衡壓力而吸入空氣，而形成容積V2之空氣，再由吐出側送出空氣，由吐出口之阻力而產生高壓。鲁氐鼓风机之动作原理为机体气室内装置两组叶轮，以相反方向回转时，吸入侧因容积V1变化而产生低压，为平衡压力而吸入空气，而形成容积V2之空气，再由吐出侧送出空气，由吐出口之阻力而产生高压。 由於兩輪間保有一定之間隙，因此兩葉輪並無相摩擦，所以不必在葉輪間添加任何潤滑劑，即可高速運轉排送潔淨空氣，亦可用於真空用途。由于两轮间保有一定之间隙，因此两叶轮并无相摩擦，所以不必在叶轮间添加任何润滑剂，即可高速运转排送洁净空气，亦可用于真空用途。 春鼎鼓風機特點：春鼎鼓风机特点： 1. 本公司生產之鼓風機氣室與側蓋採凹凸緣密合，以提高鼓風操作強度且防止螺栓固定時引起偏心現象而影響鼓風機之壽命。本公司生产之鼓风机气室与侧盖采凹凸缘密合，以提高鼓风操作强度且防止螺栓固定时引起偏心现象而影响鼓风机之寿命。 2. 本公司葉輪採用最先進之四軸加工一次加工法，以減少人為誤差，提昇葉輪之精密度，並提高鼓風機之效率。本公司叶轮采用最先进之四轴加工一次加工法，以减少人为误差，提升叶轮之精密度，并提高鼓风机之效率。 3. 免潤滑油無故障免润滑油无故障 在轉子與轉子間，及轉子與殼體間，設有適當間隙，在運轉中互不接觸，內部不需潤滑處理、機械部份之接觸，採正時齒輪嚙合模式、且殼體(轉子動作室)以側蓋氣油分離，不致有潤滑油混入之虞，故吐出之氣體為不含油成份之清淨空氣，即使在長期運轉情況下，亦可安心使用。在转子与转子间，及转子与壳体间，设有适当间隙，在运转中互不接触，内部不需润滑处理、机械部份之接触，采正时齿轮啮合模式、且壳体(转子动作室)以侧盖气油分离，不致有润滑油混入之虞，故吐出之气体为不含油成份之清净空气，即使在长期运转情况下，亦可安心使用。 高度標準化之組件、品質保證，所有零件均經CNC自動化工作母機加工，規格均一致化，即使因不當使用所導致之損害，亦能輕而易舉的更換新舊零件，節省維修時間、與工時費用、零件特價供應不虞維護之困擾、訓練有素之外勤服務人員，讓台端能得到最佳之售後服務。高度标准化之组件、品质保证，所有零件均经CNC自动化工作母机加工，规格均一致化，即使因不当使用所导致之损害，亦能轻而易举的更换新旧零件，节省维修时间、与工时费用、零件特价供应不虞维护之困扰、训练有素之外勤服务人员，让台端能得到最佳之售后服务。 4. 低噪音、低震動低噪音、低震动 在噪音及振動之防治方面，本公司曾經多年加以研究，此一系列新機種乃採高精密度轉子結構，以遂行理想之逆流壓縮功能，鼓風機吐出空氣之脈動，可更平滑的進行，噪音及振動均可大幅度減低，因此，就小型鼓風機而言，可免加裝出口消音器。在噪音及振动之防治方面，本公司曾经多年加以研究，此一系列新机种乃采高精密度转子结构，以遂行理想之逆流压缩功能，鼓风机吐出空气之脉动，可更平滑的进行，噪音及振动均可大幅度减低，因此，就小型鼓风机而言，可免加装出口消音器 空压机： 1、吸气过程： 螺杆式的进气侧吸气口，必须设计得使压缩室可以充分吸气，而螺杆式压缩机并无进气与排气阀组，进气只靠一调节阀的开启、关闭调节，当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通，因在排气时齿沟之空气被全数排出，排气结束时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内。当空气充满整个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的空气即被封闭，以上为，[进气过程]。 　　2、封闭及输送过程： 主副两转子在吸气结束时，其主副转子齿峰会与机壳闭封，此时空气在齿沟内闭封不再外流，即[封闭过程]。两转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动，此即[输送过程]。 　　3、压缩及喷油过程： 在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，此即[压缩过程]。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。 　　4、排气过程： 当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，（此时压缩气体之压力最高）被压缩之气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面，此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零，即完成（排气过程），在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，其吸气过程又在进行。