多抽頭設計的臺式循環水真空泵是實驗室中常用的真空設備,主要通過水循環產生負壓,為蒸餾、蒸發、過濾、結晶等實驗操作提供真空環境。以下從結構原理、功能特點、使用場景、操作要點及維護保養等方面詳細介紹:
一、結構與工作原理
1. 核心結構
(1) 泵體:多采用耐腐蝕材料(如工程塑料、不銹鋼)制成,內部包含葉輪、泵腔等組件。
(2) 水循環系統:由水箱、水泵、管道組成,水箱儲存循環水,水泵驅動水在泵體與水箱間循環。
(3) 真空表:顯示實時真空度,便于監控實驗壓力。
(4) 抽氣接口:連接實驗裝置(如蒸餾瓶、過濾漏斗)的接口,通常有多個接口滿足多任務需求。
2. 工作原理
(1) 水泵啟動后,葉輪高速旋轉使泵腔內形成負壓,外部空氣通過抽氣接口被吸入泵腔。
(2) 吸入的空氣與循環水混合,形成氣泡后排出泵體,經管道進入水箱,空氣從水中逸出,水則回流至水箱繼續循環。
(3) 持續的水循環維持泵腔內的負壓狀態,從而實現對實驗裝置的抽真空效果。
二、功能特點
1. 提供穩定真空度:通常真空度可達 - 0.08 至 - 0.09MPa(具體取決于設備型號),滿足大多數常規實驗需求。
2. 水循環利用:水箱中的水可重復使用,無需額外消耗有機溶劑,環保且成本低。
3. 多接口設計:支持同時連接多個實驗裝置,提高實驗效率。
三、典型使用場景
1. 化學實驗:
(1) 減壓蒸餾:降低液體沸點,避免高溫下物質分解(如提純有機溶劑、分離熱敏性化合物)。
(2) 真空過濾:加速固液分離(如抽濾沉淀、微生物培養后的樣品分離)。
(3) 真空干燥:在低壓環境下除去樣品中的水分或溶劑(如制備無水試劑)。
2. 生物 / 醫藥實驗:
(1) 真空濃縮:濃縮生物樣品(如蛋白質溶液、提取液),保留活性成分。
(2) 真空抽濾滅菌:配合濾膜過濾培養基、血清等,實現無菌處理。
3. 材料科學:
(1) 真空脫氣:去除樹脂、膠體等材料中的氣泡,提高產品均勻性。
四、操作步驟與注意事項
1. 標準操作流程
(1) 準備階段:
① 向水箱中加入適量蒸餾水或去離子水(避免使用自來水,防止水垢堵塞管道),水位需達到水位線(通常為水箱容積的 2/3)。
② 用真空管將實驗裝置連接至抽氣接口,確保接口密封良好。
(2) 啟動與監控:
① 接通電源,打開電源開關,觀察真空表讀數是否穩定上升至目標真空度(如 - 0.09MPa)。
② 若真空度不足,檢查管道是否漏氣、水箱水位是否過低或水質是否渾濁。
(3) 實驗結束:
① 先關閉實驗裝置與真空泵之間的閥門(或斷開真空管),再關閉電源,防止水倒吸進入實驗裝置。
② 倒出水箱中的水,清洗水箱及管道(若長期使用,需定期用檸檬酸溶液除水垢)。
2. 安全與維護注意事項
(1) 防倒吸:必須在真空泵與實驗裝置之間加裝緩沖瓶(如安全瓶),避免實驗液體倒吸入泵體損壞設備。
(2) 水質管理:
① 每周更換 1~2 次水,若實驗中接觸腐蝕性氣體(如酸性蒸氣),需及時換水并清洗水箱。
② 冬季若設備長期停用,需排盡水箱和管道中的水,防止結冰損壞泵體。
(3) 溫度控制:循環水溫度不宜過高(建議≤30℃),溫度過高會導致水蒸發加快,真空度下降,可加裝冷凝裝置或定期更換冷水。
(4) 異常處理:若運行中出現異響、真空度驟降或水泵不吸水,應立即斷電檢查,排除管道堵塞、葉輪損壞等故障。