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氣鎮閥的原理及應用

什麼是氣鎮閥?

氣鎮閥是一種在許多抽吸蒸氣用初級真空泵浦中都有使用的結構。Wolfgang Gaede 於 1935 年發明了氣鎮閥原理,最初著重於初級油封式泵浦。氣鎮閥對於減少機油 (和/或其他零件) 中的蒸氣汙染方面很實用,因此能延長機油壽命,在更基本的層面上讓泵浦在接近完整規格的蒸氣環境下運作。簡單來說,若沒有氣鎮閥,視泵浦抽吸負載中的蒸氣百分比不同,會造成泵浦「停滯」。

氣鎮閥配置的標準實體呈現如下

Typical physical representation of the gas ballast configuration

  1. 氣體與蒸氣
  2. 氣鎮閥流
  3. 氣體
  4. 液態水滴 (從蒸氣凝結) – 無氣鎮閥

紅色:蒸氣

紫色:氣體

氣鎮閥如何運作?

氣鎮閥的基本原理為,大氣空氣 (或 CDA 或惰性氣體) 會在 (延遲) 壓縮階段 (如上所述) 進入幫浦內,這會增加非冷凝氣體的百分比,使正在抽吸的蒸氣分壓在排氣閥開啟時低於其飽和蒸氣壓力 (通常是在 1.05 至 1.2 bar 的壓力下)。這表示蒸氣會在未液化下從泵浦排出。

氣鎮運作時通常會增加操作溫度,這同樣有助於處理蒸氣。

註:當我們在談蒸氣壓力時,指的通常是飽和蒸氣壓力。