三叶转子罗茨真空泵内气体过程的热力学计算

本文以三叶转子罗茨泵为研究对象,从其基本结构和工作原理出发,对泵内被抽气体的输运过程进行热力学分析。对被抽气体在泵内经历的过程作时序分析,将其分解为吸气、输运、反冲、排气四个阶段,详细讨论各个阶段的特点和机理。应用热力学基本原理,建模计算气体返流量,对吸气、输运、排气进行定量分析,得到被抽气体的压强、容积、总质量、总内能等热力学参数随时间变化的计算公式;探究排气功率与进出口压力之间的关系。     

等螺距螺杆真空泵内气体热力过程的研究

选择目前已得到大量应用的、采用等螺距螺杆转子的无油螺杆真空泵作为研究对象,针对其内部的气体输运过程开展热力学研究。基于等螺距螺杆真空泵的结构特点和抽气原理,论文将被抽气体在泵内所经历的输运过程,分解为膨胀吸气、等容输送、绝热压缩和等压排气四个阶段,并详细讨论了各阶段的内在机制。依据气体热力学基本原理,分别对每一个阶段进行了定量分析,推导出每一阶段内气体质量、体积、温度、压力、内能、焓、熵等热力学参数随时间的变化规律公式。以某一指定抽速真空泵为例,计算给出了泵内气体的各个热力学参数随时间变化的数据图表,并讨论了等螺距螺杆泵排气功耗和排气温度随入口压力变化的规律。     

低噪声气冷罗茨真空泵ZJQ600/400的研制

本文分析了气冷罗茨真空泵工作过程中产生噪声的主要根源,通过在Pro/engineer环境中三维实体精确建模,设计制做了一种减缓排气口及两侧返冷气口的高压气体对基元容积内低压气体敞开冲击速度的扭叶转子,降低常用前级泵ZJQ600/400气冷罗茨真空泵的主要噪声。     

双级气冷罗茨泵在火电机组应用中的常见问题分析和处理

某电厂660MW机组采用双级气冷罗茨泵对真空系统进行了节能改造,双级气冷罗茨泵在运行中出现了泵体温度过高和凝汽器真空度不达标的问题,对机组安全经济运行产生了不良影响。采用观察分析和试验的方法查找导致泵体温度高和真空度不达标的原因,发现了罗茨泵前级冷却器和凝汽器抽真空母管处的积水现象,积水堵塞了抽气管路导致气路不畅,最终引起罗茨泵泵体温度高和凝汽器真空度不达标。经技术改造消除了两处积水现象,进而解决了罗茨泵泵体温度高和真空系统真空不达标的问题。     

螺杆真空泵内气体热力过程的解析计算与实验研究

本文提出了一个描述螺杆真空泵内气体级间返流泄漏量沿程分布的简化模型,基于此模型对螺杆真空泵内的气体热力过程进行深度分析,解析计算了抽气过程的吸气、压缩、输运、反冲和排气各阶段气体热力学参数随时间的变化关系。同时,组建了专门的实验测试台,并制作了采用三段式螺杆转子、泵腔侧壁带有5个压力测试孔的专用测试样泵;通过实际测试极限真空状态下的螺杆泵内沿程气体压力,间接验证了返流泄漏模型和热力学计算的正确性。     

气体罗茨流量计新型检测技术探讨

<正>一、气体罗茨流量计信号输出方式目前,气体罗茨流量计可分为机械式和智能式,两者最大的区别在于智能式气体罗茨流量计是在机械式的基础上配置温度、压力传感器,通过体积修正仪实现标方累积量计量。表1是气体罗茨流量计几种类型的信号输出方式。在气体罗茨流量计检测过程中,一般要求单次检测时间不少于60s,对于高频脉冲信号输出的流量计,采集的数据在结果处理上一般都能满足要求。对于低频脉冲信号输出的流量计,60s的检测时间远远不够。     

吸入压力对水蒸汽喷射泵抽气性能影响的数值分析

为研究水蒸汽喷射泵内部工作蒸汽与被抽气体的流动及其相互作用规律,考察被抽气体压力改变引起的膨胀比、压缩比变化对泵性能的影响机制,基于realizablek-ε湍流模型,建立了描述喷射泵内跨音速流动的数学模型。对喷射泵内压力沿壁面的分布进行了数值模拟。模拟结果与实验数据有很好的一致性,验证了理论模型的适用性。应用所建模型,在不同被抽气体压力条件下,对喷射泵内部被抽气体流动迹线、质量流率分布进行了数值预测,并计算了泵的引射系数。结果表明,被抽气体的质量流率随吸入压力的升高而增大,在被抽气体有效流动截面变化不大的情况下,使喷射泵引射系数相应增加,说明被抽气体压力增加引起的压缩比减少对引射系数的增加作用强于膨胀比减小对引射系数的减小作用。     

气体罗茨流量计压力损失的数值模拟

采用计算流体动力学数值模拟软件PumpLinx对口径为50 mm的气体罗茨流量计进行数值模拟研究,考察分析了四种不同流量下气体罗茨流量计内部的压力和速度分布情况。将数值模拟得到的压损值与实验得到的测试值比较,两者的趋势是一致的,误差在一定的范围内。研究表明采用工程软件PumpLinx模拟罗茨流量计内部流动是可行的,模拟结果是可靠的。     

空间行波管排气过程中残余气体的质谱分析

电真空器件内残余气体直接影响其阴极的发射能力与寿命。本文利用高灵敏度四极质谱仪监测了空间行波管在整个排气过程中的残余气体,对各阶段气体成分及含量进行了分析。结果表明:烘烤前,水为主要气体,占80%。前期擦拭用无水乙醇易污染真空系统;升温过程中氢迅速增多,当烘烤温度达到220℃时,H_2成为系统中主要气体;整个烘排过程H_2的分压小于10-3Pa,其余气体分压均小于10~(-4)Pa;烘烤结束后,H_2分压为2. 4×10~(-8)Pa,占74%。H_2O分压为6×10-9Pa,占20%;离子泵与吸气剂泵组可有效抽除残余气体,且对H_2的抽速高于对其他气体抽速;另外,质谱仪自身会放出H_2、H_2O、CH_4、CO_2等气体,在真空系统压力达到10-9Pa范围时,质谱仪自身放气已不可忽略。     

中性束注入器低温冷凝泵抽气性能测试平台的研制

中性束注入器用液氦低温冷凝泵抽气性能的主要影响因素是低温冷凝抽气面温度,单位时间进气量和被冷凝的气体总量.本文采用流量计法抽速测试装置;同时依据液氦温度与其饱和蒸汽压之间的变化规律,系统中采用了氦气出气压力控制单元,通过调节液氦杜瓦内压力改变液氦的温度从而实现控制液氦低温冷凝面温度;且采用压电晶体阀对单位时间进气量以及被冷凝气体总量进行精确控制;使用ZJ-12型B-A规测量测试装置内真空度.设计了仿真中性束注入器用的低温冷凝泵的测试泵,对其进行ANSYS热力学分析,从而计算出该泵的低温冷凝面积.加工组装了测试平台,并在中性束注入器的工作条件下进行实验,得到测试泵的对氢抽速为940 L/s,表明该系统能够满足测试要求,为中性束注入器低温冷凝泵设计提供实验和理论依据.     

扩散泵喷咀喉部面积一公式的讨论

曾收到一些同志来信,商讨(苏)茨特林所提出以及由此而派生出的扩散泵喷咀喉部面积计算公式的使用问题。因为学习不够,工作又做的很少,仅提出一点看法,供参考。 茨特林给出的油扩散泵喷咀喉部面积S的计算式为:式中Gv-泵的抽气量 P2-该喷咀级的排气压力 P1-该喷咀级的吸气压力 Y0-蒸汽进喷咀前的比重 q-油的蒸发潜热 c-油的比热 t0-油的工作温度 tct-回油温度 -喷咀效率 这里K-油的绝热指数 R-气体常数 g-重力加速度 对油扩散泵茨特林推荐的 值为:第一级( 1～1. 5) × 10- 3第二级(2～2.5)×10-4第三级(喷射级)( 2～ 3) × 10-4 对于油扩散…     

气冷式直排大气罗茨真空泵及机组的热平衡计算

气冷式罗茨真空泵需要携带泵外换热器，以保证泵在高压差下正常工作而不会产生过热，热平衡计算是泵及机组成功设计的关键，本文对热平衡计算进行了探讨，研究表明，气冷式罗茨真空泵的温升，取决于工作气体本身的性质以及泵排气口压力与进气口压力的比值（即压缩比）。     

论气体罗茨流量计部分参数的计量特征

研究气体罗茨流量计不同参数的计量特征,充分了解其计量性能,更好的选型和应用。选择一台合格且运行稳定的气体罗茨流量计,选取了26个流量点的78组测量数据研究仪表系数、压力及压力损失等参数特征曲线的变化规律。结果显示随着流量点的增大,仪表系数先线性增长后基本稳定,压力值不断下降,压力损失则不断增长;与此同时,在实验管段上流量计前10D、表体、后1D、3D、5D和10D位置处分别取压,并选择0.25q_(max)、0.50q_(max)和0.75q_(max)流量点进行实验,从实验数据中分析研究取压位置对不同流量点的仪表系数的影响。结果证明,气体罗茨流量计的计量特性曲线呈现不同的变化趋势,在选型和应用中应充分考虑这些特征。     

油蒸汽流泵的抽速表达式

通常将油扩散泵和扩散喷射泵(油增压泵),统称为油蒸汽流泵。其工作原理与涡轮分子泵相似。在涡轮分子泵中。由高速旋转的叶片带走气体分子,以完成抽气过程。而在油蒸汽流泵中,抽气过程是由各级喷嘴吹出的高速蒸汽射流,把被抽气体(空气)分子携带到前级压力端。实践证明,无论是涡轮分子泵、油扩散泵或扩散喷射泵,在其相应压力范围内,都具有平滑的抽速特性曲线。 多年来各国学者已对油蒸汽流泵的抽气过程,进行过深刻的分析和讨论。最近德国学者M.Wutz更从气体动力学的角度来探讨油扩散泵的机理,提出了泵的何氏系数的计算表达式。国内许多专家…     

新型气体罗茨流量计的压损测量

压损是衡量气体罗茨流量计性能指标的一个重要的参数.首先介绍气体罗茨流量计这一种新型的转子型线的设计方法,然后利用多种测量压损实验装置对这种新型气体罗茨流量计的压力损失进行测量,得到了一系列的数据.通过比较,实验结果与理论值在允许误差范围,符合预期设想,从而验证了设计方法的合理性与优越性.     

用多级罗茨真空泵对危险性气体的大流量抽除

本文探讨了在10-3毫巴(1微米)～大气压的真空范围内和指定的温度下以最小的污染对要求高的气体──高纯、稀有或危险性气体的抽除。对于在此范围产生的问题,其合理的解决手段就是一种变容真空泵──专用的罗茨真空泵,这种系工作室不需要润滑,转子与壳体之间无机械接触,但由于冷却过程没有外部介质,因此能以高的压缩比进行抽气。本文还论述了从离心铀分离装置中抽除UF。的专门设计的多级罗茨真空泵。这种泵对氮的最大抽速为220米3/小时,并能从低于10毫巴直接压缩到大气压。 一、前言 在真空范围内抽除要求的气体,日益需要经济的方法。这些问…     

多级罗茨干泵泵内传热与变形的计算和实验研究

间隙设计是多级罗茨干泵设计的重要参数之一。在多级罗茨干泵运转时,间隙受转子和泵腔热变形的影响较大。本文通过分析了多级罗茨干泵内部的传热过程,建立了工作过程的传热模型。通过接触式和非接触式测温方法,对多点温度进行了测量,获得了热载荷的边界条件。基于ANSYS软件,对泵体及转子轴在稳定运转时的温度场进行了分析,并采用热-结构耦合分析对其热变形进行了计算,得到转子轴和泵腔的热变形量,并绘制了变形云图和曲线。通过上述方法得到的热变形数据,为确定间隙提供了参考,并为进一步计算干泵在运行时的间隙泄漏量提供了计算依据。     

浅谈旁通阀罗茨真空泵与性能测试

本文介绍了旁通阀罗茨真空泵的结构特征、在使用中的作用。综述了该泵的极限压力，抽气速率、零流量压缩比、最大允许压差、噪声等性能的测量方法和测试过程。所选用的测量仪器及在测试过程中应注意的几个问题，文中对此也进行了详细的探讨。为旁通阀罗茨真空泵正确进行各项性能测量、可起到参考作用。     

RUVAC WS型双级罗茨泵

摘自西德LEYBOLD-HERAEUS产品样本(1978年) 该泵外形如图1所示,内部结构如图2所示。 该泵端部装有一台真空电机,结构简单;抽速高;抽气口取竖直方向,使用方便;并且没有轴封,因之密封性能好;由于减少传动机构,运转平稳。除此之外,还具有以下特点: 1.极限真空度高,使用双级前级泵,其极限分压力<1 × 10-8托。 2.在一个较宽的压力范围内,具有高抽速,详见图3抽速与压力关系曲线。 3.结构紧凑,没有传动机构。 4.可代替两台单级罗茨泵使用。 5.在大气压下可以启动。 6.空冷,使用方便。 7.根据用户需要,也可用于水平方向抽气。 应用 该泵对较…     

变频调速在大型气冷罗茨真空泵JZJQH2500-224抽气系统中的应用

气冷罗茨真空泵及其机组应用领域十分广泛,在气冷罗茨真空泵组合抽气系统中,至今还未有通过变频控制组合系统的配套功率.本文根据罗茨真空泵消耗功率特性,介绍了如何利用变频调速降低大型气冷罗茨真空泵组合抽气系统的配套功率,并对大容器较快地抽真空.并介绍了变频器与PLC的连接方式.最后比较了采用变频调速的JZJQH2500-224抽气系统与未采用变频调速的JZJQ2500-24系统的不同点.