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旋片式真空泵中的气镇阀



在真空应用中常常排出各种蒸气或蒸气与气体的混合物,主要是水蒸气。普通旋片式真空泵不能排除蒸气,蒸气进入旋片泵的工作室后将受到压缩,压强逐渐增大到饱和蒸气压(水蒸气在20℃的饱和蒸气压为2.3x103Pa,在60℃为2x104pa)时,排气阀还没有打开,多余的蒸气就开始凝结成液体,因而蒸气排不出去。

凝结液和泵油搅拌混合生成一种悬浊液,使泵油的特性显著变坏。同时,具有高饱和蒸气压的凝结液又随着泵油一起循环到进气瑞,重新蒸发到被抽空间,使极限真空大大恶化。特别是当水蒸气凝结成水后,会在泵内引起化学反应。

首先,水同铸铁相互作用生成软化铁,氧化铁继续与水作用生成氢氧化铁,氢氧化铁与油中的有机酸起作用生成皂化物(铁肥皂),而皂化物也是加速氧化反应的强催化剂。

由于泵油在压缩过程中不断地吸收水分,上述作用连续发生,最后,泵油严重脂化变稠,使转子旋转困难,泵温升高,导致泵的密封、润滑和冷却性能变差,泵的工作寿命大大缩短。

如果蒸气是腐蚀性的,则泵体很快会受到严重腐蚀。为了避免凝结液对泵性能的影响,最简便有效的方法是通过掺气来防止蒸气在泵内凝结,即在压缩空间的某一部位接一个可调节掺气量的掺气阀(即气镇阀)。

在泵工作时,通过阀向压缩空间掺进一定量的气体,使之与蒸气混合。在压缩过程中蒸气尚未凝结之前,混合气的压强已超过0.1MPa,于是,能够推开排气阀排出泵外,这样就达到了排除蒸气的目的。掺气星的多少视蒸气量的多少而定。

虽然通过气镇阀可以排除蒸气,但会使泵的极限真空下降一个数量级。因此,实际使用中,当蒸气被排除后应及时关闭气镇阀。真空电子器件的排气,一般不需要使用气镇阀。

目前,我国生产的旋片泵均附有气镇阀。

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