真空發生器結構及性能參數間關系分析

2013-06-12 工程科技網 http://www.engscitech.com/

  真空發生器的性能與噴嘴、擴張管的結構有關, 表1 推薦了五種不同真空發生器的噴嘴和擴張管結構的組合。

表1 不同的噴嘴和擴張管結構尺寸

不同的噴嘴和擴張管結構尺寸

  由表1 可知真空發生器1與2的噴嘴相同,真空發生器2擴張管的最小直徑比真空發生器1擴張管的最小直徑大,真空發生器1與3的擴張管相同,而真空發生器3噴嘴的最小直徑(喉口直徑)比真空發生器1噴嘴的喉口直徑最小直徑大;真空發生器3與4的噴嘴相同,真空發生器4擴張管的喉口直徑比真空發生器3擴張管的喉口直徑大;真空發生器5的噴嘴與擴張管規格比其余的四種均大。圖4為真空試驗系統原理圖,圖5為供氣壓力與排氣量曲線,圖6為供氣壓力與到達真空度曲線,圖7為供氣壓力與空氣消耗量曲線。分析上述特性曲線圖可得到下列結論。

真空試驗系統圖

1.工件 2.吸盤 3.真空壓力開關 4.真空過濾器 5.消聲器 6.換向閥 7.真空發生器 8.調壓閥 9.過濾器

圖4 真空試驗系統圖

供氣壓力與排氣量曲線供氣壓力與到達真空度曲線空氣消耗量與供氣壓力曲線

圖5 供氣壓力與排氣量曲線  圖6 供氣壓力與到達真空度曲線  圖7 空氣消耗量與供氣壓力曲線

  ① 由圖5可見,真空發生器的排氣量并非一直隨供氣壓力提高而增大,而是有一最大值,過了該最大值,進一步提高供氣力,排氣量反而下降;真空發生器擴張管結構不變,增大噴嘴直徑,排氣量最大值點左移,而噴嘴結構不變, 增大擴張管喉口直徑,則排氣量最大值點右移;如真空發生器1、5 的排氣量最大值點在供氣壓力為0.35~0.4MPa處,真空發生器3的排氣量最大值點在供氣壓力為0.3~0.35MPa 處,真空發生器2、4 的排氣量最大值在圖的右方,由于供氣壓力到0.6MPa 止,故圖中排氣量最大值沒出現;

  ② 由圖6可見,真空發生器的到達真空度并非一直隨供氣壓力提高而提高,而是有一最大值,過了該最大值,進一步提高供氣壓力,到達真空度反而下降;真空發生器擴張管結構不變,增大噴嘴直徑,到達真空度最大值點左移,而噴嘴結構不變,增大擴張管喉口直徑,則到達真空度最大值點右移;如真空發生器1、5的到達真空度最大值點在供氣壓力為0.5MPa左右出現,真空發生器3 的到達真空度最大值點在供氣壓力為0.35MPa左右出現,真空發生器2、4的到達真空度最大值在圖的右方,由于供氣壓力到0.7MPa止,故圖中到達真空度最大值沒出現;

  ③ 由圖7可見,空氣消耗量隨供氣壓力的增加而增加,且僅與噴嘴結構有關,噴嘴結構相同,空氣消耗量與供氣壓力特性相同,噴嘴喉口直徑越大,空氣消耗量與供氣壓力曲線斜率越大;

  ④ 由圖5、6、7可知,真空發生器1、5的特點是在供氣壓力為0.5MPa時,最高到達真空度約為-92kPa,排氣量分別為27L/min、63L/min(ANR),空氣消耗量分別為44L/min、100L/min(ANR),真空發生器3的特點是在供氣壓力為0.35MPa時,最高到達真空度約為-90.7kPa,排氣量為25 L/min(ANR), 空氣消耗量為44 L/min(ANR),屬高真空度、低排氣量型;真空發生器2、4的特點是到達真空度低、排氣量大,真空發生器2在供氣壓力為0.5MPa時, 到達真空度約為-46.7kPa,排氣量為54 L/min(ANR ),空氣消耗量為44L/min(ANR ),真空發生器4在供氣壓力為0.35MPa時,到達真空度約為-46.7kPa,排氣量為50L/min(ANR),空氣消耗量為44 L/min (ANR);高真空小排氣量真空發生器適用于密封性能好的場合,低真空大排氣量真空發生器適用于密封性不好的場合;

  ⑤ 真空發生器的排氣量由噴嘴、擴張管結構共同確定,噴嘴喉口直徑越大,排氣量越大(見圖5 真空發生器1、5 曲線);噴嘴相同,擴張管喉口直徑增大,則排氣量增大(見圖5 真空發生器1、2,真空發生器3、4 曲線);

  ⑥ 由上述分析可知,設計或使用中在選用真空發生器時,為了經濟地獲得所需的排氣量和真空度,必須對真空發生器的特性曲線進行研究,要根據真空發生器的特點,在滿足使用要求的前提下,減少空氣消耗量;空氣消耗量、排氣量、到達真空度均與供氣壓力關,通過設計合理的噴嘴、擴張管結構組合,即可在滿足最小空氣消耗量的前提下,在氣源允許采用的供氣壓力下得到滿意的所需排氣量與到達真空度。