真空泵真空度一般多少,真空怎样获得？

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真空，是指在给定的空间内低于一个标准大气压力的气体状态，是一种物理现象。真空技术是建立低于大气压力的物理环境，以及在此环境中进行工艺制作、物理测量和科学试验等所需的技术。真空技术历经百余年的发展，至今已广泛应用于各个领域，取得了举世瞩目的成就。

真空技术主要包括真空获得、真空测量、真空检漏和真空应用四个方面。其中，真空获得和真空测量是真空技术的两大核心内容。在《真空是什么》一文中，我们对真空的概念及应用有了基本的了解，本篇不做过多赘述。接下来小编将重点带大家了解真空技术的核心内容之一：真空获得。

Part.1

什么是真空获得？

真空获得又称为抽真空，是指通过机械、物理或化学等手段在特定容器中获得真空的专门技术。用以产生、改善和维持真空的装置称为真空泵。

Part.2

真空如何获得/真空泵的分类①

目前使用真空泵获得真空的技术方法有两种：

(1)传输式真空泵

通过改变泵腔的体积来抽气，将气体分子不断地吸入真空泵中，并排到外界环境；这种泵又可分为两种类型，即容积式真空泵和动量传递真空泵。

①容积式真空泵：利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵，气体在排出前被压缩。常见的容积式真空泵包括往复式真空泵、旋片式真空泵、干式螺杆真空泵、液环式真空泵和罗茨真空泵等。

②动量传递真空泵：通过机械驱动或蒸汽射流在运动方向对气体进行加速来抽出气体。常见的动量传递真空泵包括喷射真空泵、扩散泵、涡轮分子泵、复合分子泵、扩散喷射泵和离子传输泵等。

(2)捕获式真空泵

依靠凝结或吸附气体分子的方式将气体捕获，并排出系统之外。如低温吸附泵、溅射离子泵、分子吸附泵、钛升华泵等。

Part.3

真空泵的分类②

由于真空技术部门所涉及的工作压强范围十分宽泛，任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有工作环境，只能根据不同的工作压强范围和工作要求使用不同的真空泵，或将两种或两种以上的真空泵组合起来形成真空泵机组。这种压强范围一般用真空度*注释来表示，根据真空度的不同，又可以将真空泵分为以下几种类型：

(1)低真空（粗真空）泵：真空度在1Pa至103Pa之间。常见类型：旋片式真空泵、水环真空泵、往复式真空泵、无油真空泵等。

(2)中真空泵：真空度在10-3Pa至1Pa之间。常见类型：螺杆泵、油封机械泵、罗茨真空泵等。

(3)高真空泵：真空度在10-3Pa至10-7Pa之间。常见类型：滑阀式真空泵、罗茨真空泵、干式螺杆泵等。

(4)超高真空泵：真空度在10-8Pa至10-12Pa之间。常见类型：旋转活塞真空泵、分子泵、溅射离子泵、钛升华泵、扩散泵等。

*注释：

真空度：真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度。若所测设备内的压强低于大气压强，其压力测量需要真空表。从真空表所读得的数值称真空度。

计算方法：真空度=大气压强-绝对压强。

单位：帕斯卡（Pa）、千帕（KPa）、兆帕（MPa）、大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）、巴（bar）、托（Torr）等，在国际单位制中，帕斯卡是真空度的基本单位。

Part.4

常见的真空泵及真空泵机组

(1)几种常用的真空泵

①旋片式机械泵：应用最广泛的一种真空泵，它常被作为真空系统中的粗抽泵和前级泵。它是用油来保持密封并依靠机械方法不断的改变泵内吸气空腔的体积，从而使被抽容器内的气体逐渐减少。工作压强范围为10 Pa至1.33?10-2Pa‌‌，属于低真空泵。

②罗茨真空泵：罗茨泵是一种旋转式变容真空泵，工作原理与罗茨鼓风机相似，靠泵腔内一对叶形转子同步、反向旋转的推压作用来移动气体而实现抽气。根据罗茨真空泵工作范围的不同，又分为直排大气的低真空罗茨泵（压强范围通常在104Pa到2?104Pa之间）；中真空罗茨泵（又称机械增压泵，出口压力在4?103Pa以下，吸入压力在103Pa到10-1Pa之间）和高真空多级罗茨泵（压强范围通常在10-1Pa到10-6Pa之间）。普通罗茨真空泵是不能单独使用的，必须配上合适的前级真空泵组成机组使用。

③涡轮分子泵：一种利用高速旋转的涡轮叶片，不断对被抽气体分子施以定向的动量和压缩作用，将气体排走，多级叶片的连续压缩保证了分子泵的高效快速的工作，是一种纯机械的高速真空泵。涡轮分子泵的极限压力为10-9Pa，工作压力范围为10-1～10-8Pa。

④油扩散泵：加热电炉将扩散泵油加热到沸腾温度，产生大量油气。这些油气经导管高速喷出，同时把气体一起带着喷向下方。到达下方后，油气被冷凝重新变成油，流到蒸发器，并释放夹带的气体。这些气体随后被机械泵抽走，而油则重新被加热，如此反复，实现连续抽气的目的。极限真空为10-4～10-5Pa，工作压力范围为10-1～10-4Pa。

⑤低温吸附泵：依靠气体分子在低温条件下自发凝结或被其它物质表面吸附的性质实现对气体分子的去除，进而获得高真空的装置。低温吸附泵通过低温冷凝和吸附原理来获得和保持真空。低温吸附泵可以获得的真空度依赖于采用的低温温度、吸附物质的表面积、被吸附气体的种类等多种因素。其极限真空度一般处在10-1～10-8Pa之间。低温吸附泵在达到平衡的情况下，由于泵内冷藏表面上接受气体分子的速率与其空室内表面气体分子蒸发的速率相等，因此低温吸附泵的极限真空度与被抽除气体的种类有关。

(2)常见的真空泵机组

真空泵机组通常由主泵、前级泵、控制系统以及其他必要的附件组成。以下是几种常见的真空泵机组：

①双级水环泵大气喷射泵机组

图为有挡油阱的低真空机组。双击水环泵和大气喷射泵串联组成的机组极限压力1300Pa。工作时，先开动水环泵，以获得大气喷射泵所需的预压力，使大气喷射泵的进气口与出气口之间有压力差，大气便通过喷射进入泵内形成高速运动气流，将被抽气体吸入，经扩压器被水环泵排走。该机组适用于真空蒸发、真空浓缩、真空浸渍、真空干燥、真空冷冻等工艺过程。

双级水环泵大气喷射泵机组

②罗茨泵（机械增压泵）油封机械泵机组

图为以罗茨泵为主泵，油封机械泵为前级泵的中真空获得设备，整套机组安置在一个机架上，结构紧凑，使用方便。

罗茨泵油封机械泵机组

③罗茨泵水环泵机组

适合抽出含有大量水蒸气的气体，如真空浓缩、真空干燥，特备适宜于弱酸性气体及含有少量细微粉尘气体的抽除。

罗茨泵水环泵机组

④双罗茨泵为主泵的中真空机组

为了提高真空机组的抽气性能，达到较低的极限压力和改善在地入口压力时的抽速特性及对大型真空机组配用较小规格的前级泵，可以组成由两个罗茨泵串联作为主泵的三级抽气机组。

双级罗茨泵加油封机械泵机组双级罗茨泵加水环泵机组

除了上述常见的组合方式外，还可以根据具体需求进行定制组合，如机械泵扩散泵、机械泵离心泵、旋片泵水环泵等。这些组合方式在特定的应用场合中具有独特的优势。

小结