爪式泵的壓縮比、實(shí)踐抽速、壓縮功的劃算(1)
(1)爪形旋子干式機(jī)械真空泵的壓縮比
因?yàn)樽κ奖眯优c吸、排氣口之間的閥調(diào)節(jié)作用及兩旋子之間開(kāi)啟體積Vc內(nèi)氣體的二次收縮作用，使泵存在較高的壓縮比，每一級(jí)所達(dá)成的壓縮比是由最大吸氣腔體積Vs與開(kāi)啟體積Vc比值的二次冪給出。
圖26：爪式泵的作業(yè)原理圖
其推導(dǎo)如次：當(dāng)圖26內(nèi)的旋子從圖(b)地位轉(zhuǎn)過(guò)圖(c)地位時(shí)，開(kāi)啟體積Vc內(nèi)的全體氣體(在于排氣壓力P0下)將收縮進(jìn)入吸氣腔Vs。(此前Vs內(nèi)氣體壓力為吸氣壓力Pi)，使Vs與Vc內(nèi)的壓力臨時(shí)失調(diào)在壓力P0假設(shè)熱度一成不變，則收縮前后的氣體量可列如次方程式：
P0Vc+PiVs-(Vc+Vs)P（7·1）
式中：P-地位(c)時(shí)的暫態(tài)氣體壓力
當(dāng)旋子接續(xù)從圖(c)轉(zhuǎn)到圖(d)地位，構(gòu)成與圖(b)地位時(shí)同樣的開(kāi)啟體積Vc，但此時(shí)Vc內(nèi)的氣體壓力為P。當(dāng)旋子接續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)圖(a)地位回到圖(b)地位后，該體積Vc內(nèi)的氣體將再次收縮成體積Vs，因而有
PVc=PiVs(7·2)
從等式(7·1)和(7·2)中消掉P，可得壓縮比為
P0／Pi-(Vs／Vc)2(7·3)
另外因?yàn)樽κ奖玫男又g以及旋子與泵體之間的間隙是兩個(gè)圓柱之面間的間隙，從加工和拆卸的觀點(diǎn)來(lái)看，能夠保障很小的公差，氣體的返流量可以寬大掌握，因而爪式泵在低壓力段的壓縮比要優(yōu)于羅茨泵，且能夠直排大氣(見(jiàn)圖27的泵單級(jí)零流量壓縮比曲線)。
圖27：零流量壓縮比曲線
當(dāng)爪式泵采納多級(jí)構(gòu)造型式時(shí)(例：采納四級(jí)爪型旋子)，在排氣壓力為大氣壓力時(shí)，泵的出口極限壓力可達(dá)成lPa以次。
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