在制藥裝備行業(yè)中，常有真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空輸送、真空滅菌、真空干燥、真空包裝和真空混合乳化等真空類設(shè)備。這些設(shè)備都必須配備真空泵，常用到的真空泵有液環(huán)式真空泵、水噴射泵、水蒸汽噴射泵等，這幾種真空泵可以直接抽除水蒸汽；還有幾種常用的旋片泵、往復(fù)泵、滑閥泵和羅茨泵等，它們雖然不能直接抽除水蒸汽，但是可以與冷凝聯(lián)合使用；如果要求被抽空間和周圍環(huán)境清潔、無污染，也可以應(yīng)用各種形式的干泵，目前干泵較貴，但它是將來的發(fā)展方向。

1.液環(huán)式真空泵

1.1    工作原理

        液環(huán)式真空泵屬于容積泵，其工作介質(zhì)為液體，如果該液體用的是水，則稱為水環(huán)式真空泵。葉輪c（轉(zhuǎn)子）偏心安裝于圓柱殼體a內(nèi)，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，使泵殼中的水甩向四周，形成等厚度水環(huán)b，水環(huán)與葉輪相切形成月牙形空間d，此空間腔被分割成幾個小室，并隨葉輪轉(zhuǎn)動而逐漸變化。當(dāng)此空間由小變大時，形成吸氣腔e，泵吸入氣體；當(dāng)月牙形空間由大變小時，形成排氣腔f，泵排出氣體，從而實現(xiàn)了泵的抽氣作用。

1.2    使用方法

        采用液環(huán)泵不可能得到低于工作液體蒸汽壓力的入口壓力，如果液體蒸汽壓力接近入口壓力，則會產(chǎn)生氣蝕，對泵造成損害。例如，水在15 ℃時的蒸汽壓力為1.7×103 Pa，為避免氣蝕，允許水環(huán)泵的最低入口壓力為3.3×103 Pa。如果需要入口壓力低于該值，則應(yīng)選具有更低蒸汽壓力的介質(zhì)，如煤油、苯乙烯、乙二醇等，極限壓力為6.7×103 Pa。

        從泵出口側(cè)流出的氣體和液體混合物流入分離器，在分離器內(nèi)氣液分離，排出的氣體含有相當(dāng)于液體同溫度下蒸汽壓力的蒸汽含量。從工作液的價格和環(huán)境保護(hù)兩方面考慮，液環(huán)泵運(yùn)行方式如圖2所示。該運(yùn)行方式的主要特點是新液體的使用量大量減少，大部分液體從分離器返回泵內(nèi)，在泵入口前加入冷液體，使泵的入口溫度基本保持恒定。

        如果液環(huán)泵抽除有毒有害氣體，或因工作需要必須使用高價格的工作液體，在分離器中分離出來的氣體不能放空，應(yīng)回收處理，而分離出來的液體則必須經(jīng)換熱器冷卻至泵液正常工作溫度后，全部返回泵中。

        目前國產(chǎn)水環(huán)泵的主要型號有SZ型、SZB型、SZH型、SZZ型、SZL型、SK型和ZBE1型。其中，SZ型水環(huán)泵可用于抽除無腐蝕性、不溶于水、或不含有固體顆粒的氣體和空氣；SZB型為懸臂式，使用特性與SZ型基本相同；SZH型水環(huán)式真空泵主要用于抽除空氣，亦可以用于真空過濾裝置；SZZ型和SZL型為直聯(lián)泵，用途同ZS型泵；SK型水環(huán)式真空泵是一種效率較高的雙作用型水環(huán)真空泵，工作氣體溫度在-10～+40 ℃，廣泛用于真空干燥、真空脫水、真空過濾等有大量水蒸汽溢出裝置；ZBZ1型水環(huán)泵是引進(jìn)德國技術(shù)開發(fā)的節(jié)能產(chǎn)品，用途同SK型水環(huán)式真空泵。

1.3    運(yùn)轉(zhuǎn)特性

        通常水環(huán)式真空泵的運(yùn)行條件是泵吸入的氣體溫度為20 ℃，相對濕度為70%的空氣，入口氣體壓力為101.325 kPa，泵工作液為15 ℃的水。工作液體的溫度及其蒸汽壓力嚴(yán)重影響抽速。抽氣室與葉輪室中工作液體分壓力隨溫度升高而增大，結(jié)果使輸運(yùn)氣體容積變小，泵抽速下降。圖3給出被抽除氣體為20 ℃干空氣，泵工作液為水時，在不同溫度下的抽速SLt20與15 ℃下的抽速SL15.20之比。

        被抽氣體對泵性能也有影響。如果被抽氣體是由空氣與蒸汽混合物組成，則被抽蒸汽與冷的工作液相接觸時可發(fā)生冷凝，這時抽速有所增大。采用15 ℃水為工作液時，抽除不同溫度下一定量的空氣與水蒸汽混合物的抽速SG15.δ與20 ℃干燥空氣的抽速Sl15.20之比。當(dāng)然空氣與水蒸汽的比例不同，對抽速的影響也是不一樣的。

        如果輸送干燥空氣，由于干燥空氣的熱容量小，它很快被冷卻至工作液溫度，被抽氣體與工作液之間較大的溫度差使氣體的體積減小，結(jié)果會使液環(huán)泵抽速增大。如果被抽氣體溶解于工作液中，當(dāng)它隨著工作液進(jìn)入泵入口側(cè)時會釋放出來，結(jié)果會使抽速減小。液環(huán)真空泵所需功率受工作液粘度、密度、流量以及出口壓力影響，運(yùn)行時要予以關(guān)注。

2.水噴射式真空泵

2.1    工作原理

　　水噴射泵工作原理，具有一定壓力的工作介質(zhì)水，通過噴嘴向吸入室高速噴出，將水的壓力能變?yōu)閯幽埽�形成高速射流；吸入室中的氣體被高速射流強(qiáng)制攜帶與之混合，形成氣液混合流，進(jìn)入擴(kuò)壓器，從而使吸入室壓力降低，形成真空，在擴(kuò)壓器的擴(kuò)張段內(nèi)，混合射流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽�速度降低壓力升高，氣體被進(jìn)一步壓縮，與水一起排出泵外，在水箱中氣水分離，氣體釋放入大氣，水由水泵循環(huán)再利用，周而復(fù)始達(dá)到抽真空的目的。單級水噴射泵的噴嘴可以是由一個漸縮噴嘴構(gòu)成的單噴嘴結(jié)構(gòu)，也可以是在一個孔板上開設(shè)多個孔口的多噴嘴結(jié)構(gòu)。

2.2    運(yùn)轉(zhuǎn)特性

        水噴射泵工作系統(tǒng)由水泵、水噴射泵、管路、閥門、水汽分離器及測試儀表等組成，常用系統(tǒng)有立式和臥式兩種安裝方式。

        國產(chǎn)水噴射泵的抽氣量在5～800 m3/h之間，單級泵的極限真空度可達(dá)3 000 Pa（23托）左右。        為提高真空度，可采用汽水串聯(lián)方式運(yùn)行，如果采用一級水噴射泵與三級蒸汽噴射泵搭配，組成4級汽水串聯(lián)噴射泵機(jī)組，極限壓力可達(dá)到20 Pa（0.15 mmHg）。為防止被抽介質(zhì)腐蝕真空泵，可選用防腐型噴射泵。離心水泵可用增強(qiáng)聚丙烯（RPP）、不銹鋼、氟合金、玻璃鋼制造；噴射泵可選用不銹鋼、鑄鐵內(nèi)滾為性聚乙烯（PE）或聚三氟氯乙烯鋼襯陶瓷，噴嘴為聚四氟乙烯或陶瓷等。

3.旋片式真空泵

3.1    結(jié)構(gòu)及工作原理

        旋片式真空泵，分單級和雙級兩種結(jié)構(gòu)。

        單級旋片泵只有一個工作室，泵主要由定子、旋片、轉(zhuǎn)子組成。在定子腔內(nèi)偏心地裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子槽中裝有兩塊旋片，由于彈簧彈力和旋片離心力的作用而緊貼于腔壁。定子上的進(jìn)、排氣口及月牙形泵腔被轉(zhuǎn)子和旋片分成吸氣腔和排氣腔兩部分。當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，周期性地使進(jìn)氣口容積逐漸擴(kuò)大而吸入氣體，同時逐漸縮小排氣口容積將已吸入氣體壓縮，從排氣閥排出。排氣閥浸在油里以防止大氣流入泵中。油通過泵體上的縫隙、油孔及排氣閥進(jìn)入泵腔，使泵腔內(nèi)所有的運(yùn)動表面被油覆蓋，形成了吸氣腔與排氣腔之間的密封。同時，油還充滿了泵腔內(nèi)的一切有害空腔，以消除它們對極限真空（或稱殘余壓強(qiáng)）的影響。