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动设备之专题讲座“泵”,每天学点知识(12)喷射真空泵 “充实自己”

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本帖最后由 阿呆阿木 于 2013-12-12 12:31 编辑

为了让大家能更积极地前来讨论,更积极的学习,在此每次前五名沙发将获得“学习积极奖励”


可能有的人认为,一天上班期间无所事事,干的活好像打杂的,不知道干什么,不知道学什么,每天日复一日,年复一年,看不到自己的未来,这是多么可怕的事情!
我们要从现在开始努力,即使每天学习一点知识,也会积少成多,丰富自己
现在要明确目标只有先充实大脑,才会充实其它。。。。。。
每天只需要花费短短的十几分钟,你将会看到未来!!!(反正我是学了,你们学不学就看你们的,会的还有那么
海川大拿除外。。。)

废话少说,今天就从最基础的开始~~!



开了这么多天的专题贴,大家获益匪浅吧,感谢大家的支持~~!
欢迎大家前来收听,我已经广播,希望和我一样每天都想长知识的人收听,每天大家一起学习,讨论~~!
这几天大家问了好多问题,尽我可能一一为大家解答,可能有的我也没遇到过,但是我们区还是有很多能人为大家解答
@阿呆阿木 @hcwang12345 @一壶香茗 @tjdxz @优点呆 @新手玩转海川 @lovestory @满天云 @zhaoqingsheng




昨天开了汽车泵,相信海友们对汽车泵有了一定的了解~~!有海友跟我说,我每天讲的有点多,以后我尽量把知识细化,少量,方便大家学习~~!
今天给大家来讲解一下喷射真空泵,来吧,让我们学习学习~~!

                                                                  喷射真空泵
    利用水蒸汽射流抽气的真空泵﹐简称喷射泵。喷射泵的特点是﹕激活快﹐工作压力范围宽﹐抽气量大﹐能直接排入大气﹐结构简单﹐因无运动构件而运行可靠﹐使用期长。这种泵很适于抽除含尘﹑可凝性﹑腐蚀性和易燃易爆气体。但这种泵的蒸汽和水耗量较大﹐利用率较低﹐因而适用于有廉价的副产蒸汽或可利用的余汽﹑废汽的场合。喷射泵已广泛用于真空冶炼﹑真空脱气﹑真空浓缩﹑真空干燥﹑真空蒸馏﹑真空制冷和真空运输等方面。水蒸汽喷射真空泵基本上是由喷射器和冷凝器组合而成的。有一个喷射器的喷射泵称为单级泵﹐由两个或两个以上喷射器串联组成的喷射泵分别称为2级泵﹑3级泵等(见表 喷射泵的性能
图片1.jpg 图片2.jpg 图片3.jpg



        为喷射器的结构示意和工作原理。压力为ρ0﹑速度为ω0的工作蒸汽流经拉瓦尔喷嘴(见拉瓦尔喷管)﹐在喷嘴出口处射流的速度上升到超音速 ω1﹐而压力下降为ρ1﹐因而将被抽气体吸入﹐与高速蒸汽流碰撞﹑混合和交换能量﹑并流向扩散器。在扩散器收缩段蒸汽和被抽气体进一步混合﹐成为均匀混合气体。在这一过程中混合气体的速度开始连续下降﹐而压力连续上升﹐在扩散器喉段附近产生正激波。混合气体速度由超音速急剧降为亚音速﹐而压力则随之急剧升高。在扩散器出口处﹐压力上升到大气压力或后一级喷射器的进口压力时﹐混合气体即排出。
      多级泵 单级喷射泵的压缩比(即排气压力与进气压力之比)一般不超过10﹐为了获得更低的极限压力﹐就要采用多级泵。表 喷射泵的性能 为不同级数喷射泵的性能。 多级泵的每级喷射器所喷射出的混合气体为被抽气体与工作蒸汽的混合物﹐除末级排入大气外﹐都被后一级抽除﹐这就会增加后一级的负载或使泵的工作性能变坏。因此﹐多级泵常在两级喷射器间安装中间凝汽器﹐使混合气体中大部分可凝气体冷凝。若被抽气体中含有大量可凝性气体﹐而其分压又远高于凝汽器进水温度下的饱和蒸汽压﹐则在第一级入口处安装一级凝汽器。为回收末级混合气体的余热和消除气流噪声﹐可安装末级凝汽器。凝汽器的结构有混合式﹑表面式和喷射式等﹐设计时可按不同情况和要求选用。

      对于工作压力低于 700帕的喷射器﹐因蒸汽膨胀比大(喷嘴入口处与出口处的蒸汽压力比)﹐出口处温度低于0﹐为了防止结霜﹐必须在扩散器收缩段上设置加热套。 带有混合式凝汽器的喷射泵安装高度在11米以上﹐目的是使凝汽器的回水能够靠自重排出泵外并保持泵的密封。这种泵称为高架式真空泵。为了降低土建投资﹐用水泵抽出回水可以降低安装高度﹐这种泵称为低架式真空泵。低架式泵的可靠性受水泵影响﹐而且﹐维修费用增加﹐故一般不采用。

      工作蒸汽的选用 使用压力高的水蒸汽可获得大的膨胀比﹐喷射器有较高的引射系数(被抽气体与工作蒸汽的重量比)﹐可减少泵的蒸汽耗量和冷却水。但压力高于1.2兆帕时效果即不明显﹐而且还会增加生产蒸汽的费用。通常选用0.4~1兆帕的蒸汽﹐低到0.25兆帕的蒸汽也可使用。在高真空工作的喷射器工作压力低于100帕时﹐若用这么高压力的蒸汽﹐要实现排气作用﹐蒸汽膨胀比就要很大﹐而且难以实现﹐为此往往要选择压力较低(0.05~0.1兆帕)的蒸汽。使用湿蒸汽泵的性能不稳定﹐一般选用干饱和蒸汽或过热蒸汽。

看完了讲座,是不是你也对喷射真空泵有了了解,来吧,每天学点知识,充实自己,点滴汇成大海~~~!
以下为我的专题系列
动设备之专题讲座“泵”,每天学点知识(16)气动隔膜泵“充实自己”
http://bbs.hcbbs.com/thread-1257985-1-1.html
动设备之专题讲座“泵”,每天学点知识(15)气动隔膜泵“充实自己”
http://bbs.hcbbs.com/thread-1257433-1-1.html
动设备之专题讲座“泵”,每天学点知识(14)混流泵“充实自己”
http://bbs.hcbbs.com/thread-1257224-1-1.html

动设备之专题讲座“泵”,每天学点知识(13)轴流泵“充实自己”
http://bbs.hcbbs.com/thread-1256970-1-1.html  
动设备之专题讲座“泵”,每天学点知识(12)喷射真空泵 “充实自己”
http://bbs.hcbbs.com/thread-1256707-1-1.html
动设备之专题讲座“泵”,每天学点知识(11)汽车泵 “充实自己“

http://bbs.hcbbs.com/thread-1256253-1-1.html


以下是我的专题贴,每天会为大家继续更新,请大家多多支持,收听,讨论;要是有方向性需要介绍的联系我,要是大家要求的多,我会专门开帖讲解~~!


欢迎大家前来收听,我已经广播,希望和我一样每天都想长知识的人收听,每天大家一起学习,讨论~~!

 

发表于 2013-12-4 16:52:49

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选用真空泵时需要注意事项
1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度,选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。
2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围,如:扩散泵为10-3~10-7mmHg,在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化,其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之内,而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作,但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。
3、真空泵在其工作压强下,应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。
4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气,因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦,而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵)对氩有一定的抽速,两者组合起来,便会使真空装置得到较好的真空度。另外,有的真空泵不能在大气压下工作,需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。
5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时,应该选各种无油泵,如:水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格,可以选择有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、挡油阱等,也能达到清洁真空要求。
6、了解被抽气体成分,气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘,有无腐蚀性等。选择真空泵时,需要知道气体成分,针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备,如冷凝器、除尘器等。
  7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染,可以选无油真空泵,或者把油蒸气排到室外。
8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许,应选择无振动的泵或者采取防振动措施。
9、真空泵的价格、运转及维修费用。
第二部分:水环式真空泵的选择
一、泵类型的确定
泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。
泵工作时,需要注意以下两个方面:
1.尽可能要求在高效区内,也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。
2.应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行,不仅效率极低,而且工作很不稳定,易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言,在此区域之内运行,往往还会发生汽蚀现象,产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏,以致泵无法工作。
根据以上原则,当泵所需的真空度或气体压力不高时,可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高,单级泵往往不能满足,或者,要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量,即要求性能曲线在较高真空度时较平坦,可选用两级泵。如果真空度要求在-710mmHg以上,可选用水环-大气泵或水环-罗茨真空机组作为抽真空装置。
如果只作真空泵用,则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单,容易制造和维护,且在高真空情况下抗汽蚀性好。
如果仅作较大气量的压缩机使用,则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大,体积小,重量轻,径向力能得到自动平衡,轴不容易产生疲劳断裂,泵的使用寿命较长。
二、根据系统所需的气量选择真空泵
初步选定了泵的类型之后,对于真空泵,还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。
真空泵选择相关计算公式
1、玻义尔定律
体积V,压强P,P·V=常数
一定质量的气体,当温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。
即P1/P2=V2/V1
2、盖·吕萨克定律
当压强P不变时,一定质量的气体,其体积V与绝对温度T成正比:
V1/V2=T1/T2=常数
当压强不变时,一定质量的气体,温度每升高(或P降低)1℃,则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。
3、查理定律
当气体的体积V保持不变,一定质量的气体,压强P与其绝对温度T成正比,即:
P1/P2=T1/T2
在一定的体积下,一定质量的气体,温度每升高(或降低)1℃,它的压强比原来增加(或减少)1/273。
4、平均自由程:
λ=(5×10-3)/P (cm)
5、抽速:
S=dv/dt (升/秒)或 S=Q/P
Q=流量(托·升/秒) P=压强(托)  V=体积(升) t=时间(秒)
6、通导: C=Q/(P2-P1) (升/秒)
7、真空抽气时间:
对于从大气压到1托抽气时间计算式:
t=8V/S (经验公式)
V为体积,S为抽气速率,通常t在5~10分钟内选择。
8、维持泵选择:
S维=S前/10
9、扩散泵抽速估算:
S=3D2 (D=直径cm)
10、罗茨泵的前级抽速:
S=(0.1~0.2)S罗 (l/s)
11、漏率:
Q漏=V(P2-P1)/(t2-t1)
Q漏-系统漏率(mmHg·l/s)
V-系统容积(l)
P1-真空泵停止时系统中压强(mmHg)
P2-真空室经过时间t后达到的压强(mmHg)
t-压强从P1升到P2经过的时间(s)
12、粗抽泵的抽速选择:
S=Q1/P预 (l/s)
S=2.3V·lg(Pa/P预)/t
S-机械泵有效抽速
Q1-真空系统漏气率(托·升/秒)
P预-需要达到的预真空度(托)
V-真空系统容积(升)
t-达到P预时所需要的时间
Pa-大气压值(托)
13、前级泵抽速选择:
排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等,它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值,选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走,根据管路中,各截面流量恒等的原则有:
PnSg≥PgS 或
Sg≥Pgs/Pn
Sg-前级泵的有效抽速(l/s)
Pn-主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)
Pg-真空室最高工作压强(托)
S-主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s)
14、扩散泵抽速计算公式:
S=Q/P=(K·n)/(P·t)(升/秒)
式中:S-被试泵的抽气速率(l/s)
n-滴管内油柱上升格数(格)
t-油柱上升n格所需要的时间(秒)
P-在泵口附近测得的压强(托)
K-滴管系数(托·升/秒)
K=V0·(L/n)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt
其中V0-滴管和真空胶管的原始容积(升)
L-滴管刻度部分的长度(mm)
n-滴管刻度部分的格数(格)
Υ0-油的比重(克/厘米3)
Υm-汞的比重(克/厘米3)
Pa-当地大气压强(托)
△Vt-滴管的刻度上的一格的对应的容积(升/格)
15、旋片真空泵的几何抽速计算公式:
S=πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)
式中:Z为旋片数,n为转速(转/分),L为泵腔长度,D为泵腔直径,d为转子直径(cm),Kv为容积利用系数(一般取95%)。
16、O型橡胶槽深B=0.7D
D为橡胶直径,槽宽C=1.6B
17、方形橡胶槽深B=0.8A
A为方形橡胶边长,槽宽C=1.67B

 

发表于 2013-12-6 00:26:11

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hcwang12345 发表于 2013-12-5 09:41
谢谢分享,喷射真空泵有没有更详细的供设计选型的资料。

水环式真空泵的选择
一、泵类型的确定
  泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。
  泵工作时,需要注意以下两个方面: 尽可能要求在高效区内,也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行,不仅效率极低,而且工作很不稳定,易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言,在此区域之内运行,往往还会发生汽蚀现象,产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏,以致泵无法工作。
  根据以上原则,当泵所需的真空度或气体压力不高时,可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高,单级泵往往不能满足,或者,要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量,即要求性能曲线在较高真空度时较平坦,可选用两级泵。如果真空度要求在-710mmHg以上,可选用水环-大气泵或水环-罗茨真空机组作为抽真空装置。

二、根据系统所需的气量选择真空泵
  初步选定了泵的类型之后,对于真空泵,还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。关于真空泵的抽速选择及抽气时间计算可参照我公司网页真空计算公式。
  面对各种型式的水环式真空泵及压缩机,我们特将其各自特点收集如下,以利于用户选型 :
图片1.jpg
真空泵一览表
名称
型 号
抽气速率 L/s
极限真空Pa
配用功率kW
旋片真空泵
2X(Z)型旋片式真空泵
0.5~70
6′ 10-2
0.55~5.5
XD、X单级旋片真空泵
2.8~150
2′ 10-2
0.37~15
X型单级旋片真空泵
30~150
6
4~11
往复真空泵
W型往复真空泵
32~300
2000
4~30
55~600
5.5~45
罗茨真空泵
ZJ型罗茨真空泵
30~5000
5′ 10-2
0.75~55
70~3000
1.1~30
滑阀真空泵
H型滑阀真空泵
8~600
1
1.1~55
70~600
7.5~55
2H型滑阀真空泵
8~150
0.1
4~15
 
 
液环真空泵
2BE1、CBF水环式真空泵
2~450 m3/min
3.3′ 103
7.5~710
2BE1型双级水环式真空泵
5~320 m3/min
11~380
2BV 型水环式真空泵
0.3~8.3 m3/min
0.81~15
2SK型双级水环式真空泵
0.4~30 m3/min
3.5′ 103
2.2~55
S、SK型水环式真空泵
0.67~25 m3/min
(3.5~4)′ 103
1.5~55
SK型水环式真空泵
0.4~120 m3/min
(8~15)′ 103
1.1~185
SZ、SK型水环式真空泵
1.5~27 m3/min
(5~14)′ 103
5.5~75
SK、2YK型水环式真空泵
5~280 m3/min
104
22~380
FSK型水环式真空泵
3~9 m3/min
(5~14)′ 103
7.5~22
YL型液环式真空泵
5~25 m3/min
9′ 104
30~132
真 空 泵机组
JZJ型罗茨、旋片真空泵机组
30~1200
(1~5)′ 10-2
1.3~26
JZJ1型罗茨、旋片真空泵机组
70~1200
(5~10)′ 10-2
4.3~22.5
JZJS型罗茨、水环真空泵机组
70~600
25~650
7~39.5
JZJ1S型罗茨、水环真空泵机组
150~600
9.7~24.7
JZJH型罗茨、滑阀真空泵机组
300~1200
10-1
11.5~26
2BW4型水环真空泵成套机组
10~95 m3/min
103
45~185
 

真空表读数与真空度(Pa)该如何换算?

我们经常接到电话,一些用户询问,真空表读数所反映的究竟是多少Pa。能不能用直观的数字来显示?
(1) 真空表上 “0”表示正一个大气压, “-0.1”表示绝对真空。真空表上的指示值不表示真空度的绝对值,只表示了真空度的相对值。
真空度的换算; 根据本表的刻度示值范围,真空度的绝对值与相对值可用下式换算:
P=1×105(1-δ/0.1) P - 真空度的绝对值(Pa)
δ- 真空表的刻度示值绝对值
例一:表的示值为O,则P=1×105(1-O/0.1)=1×105 Pa = 1个大气压
例二:表的示值为0.1,则P=1×105(1-0.1/0.1)= 0 Pa为绝对真空。
(绝对真空是不存在的)
例三:表的示值为0.08,则P=1×105(1-0.08/0.1)= 2×104 Pa
本产品的真空度指标值为<267Pa,表示本产品在267Pa(表面示值约为0.0997,接近于-0.1)时的低真空度状态下仍能保证正常工作。产品的真空度主要取决于配套真空泵的性能。
真空度计量单位换算如下:
0.1Mpa =1×105 Pa = 760mmHg = 1个大气压
1乇 = 1mmHg = 133.33Pa
2乇 = 0.00026666Mpa ≈267Pa
(2) 真空表读数可以用直观的数字来显示。但价格比较昂贵,一般适用于科研单位。

 

发表于 2013-12-6 00:28:30

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“工作蒸汽的选用 使用压力高的水蒸汽可获得大的膨胀比﹐喷射器有较高的引射系数(被抽气体与工作蒸汽的重量比)﹐可减少泵的蒸汽耗量和冷却水。”
如何理解水蒸气可以获得大的膨胀比?一般都是以蒸汽作为驱动气么,有么有用其他气体的

 

发表于 2013-12-5 00:16:11

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传说中的射流泵

 

发表于 2013-12-5 07:58:41

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可易 | 显示全部楼层       最后访问IP江苏省
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请问:喷射泵一般用在什么场合,适合什么工作介质,没见过实物有实际应用的图片就好了。

 

发表于 2013-12-5 08:28:26

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要是有实物图片就好了,我也没见过啊

 

发表于 2013-12-5 09:19:04

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谢谢分享,喷射真空泵有没有更详细的供设计选型的资料。

 

发表于 2013-12-5 09:41:53

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可易 发表于 2013-12-5 08:28
请问:喷射泵一般用在什么场合,适合什么工作介质,没见过实物有实际应用的图片就好了。

汽轮机的真空系统就是采用的就是蒸汽喷射泵。

 

发表于 2013-12-5 09:45:03

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对喷射泵了解的不是很多,真学到一些东西

 

发表于 2013-12-5 10:55:17

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yanghongying 发表于 2013-12-5 09:19
要是有实物图片就好了,我也没见过啊

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发表于 2013-12-5 11:49:20

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天薏 发表于 2013-12-5 00:16
“工作蒸汽的选用 使用压力高的水蒸汽可获得大的膨胀比﹐喷射器有较高的引射系数(被抽气体与工作蒸汽的重量 ...

我知道的就是以蒸汽或氺作驱动的~~!

 

发表于 2013-12-5 11:50:28

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可易 发表于 2013-12-5 08:28
请问:喷射泵一般用在什么场合,适合什么工作介质,没见过实物有实际应用的图片就好了。

因为喷射泵的多样性,其已被广泛应用于各个领域,例如,化学反应器、排气系统、水处理设备、混合槽、储存槽、废水处理设备、加热系统、加热供气系统、电厂、游泳池、鲑厂的供水等。以及不同工业领域中真空的形成。
    用水蒸汽作为动力介质的喷射泵形成真空是一个重要应用领域。其输送的高速喷射相当于声速的几倍,因此喷射泵也能够轻而易举地在真空中处理大容量的物质。

 

发表于 2013-12-5 11:55:00

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hcwang12345 发表于 2013-12-5 09:41
谢谢分享,喷射真空泵有没有更详细的供设计选型的资料。

我下班回去找找

 

发表于 2013-12-5 11:55:28

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tclz007 发表于 2013-12-5 11:50
我知道的就是以蒸汽或氺作驱动的~~!

喷射器也能起到一定抽低压力作用,很多喷射器就没有用蒸汽做动力气,喷射泵与喷射器有什么区别呢 ?


 

发表于 2013-12-5 11:59:14

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天薏 发表于 2013-12-5 11:59
喷射器也能起到一定抽低压力作用,很多喷射器就没有用蒸汽做动力气,喷射泵与喷射器有什么区别呢 ?


...

我们的喷射器就是用蒸汽,来抽真空~~!

 

发表于 2013-12-5 12:09:24

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tclz007 发表于 2013-12-5 12:09
我们的喷射器就是用蒸汽,来抽真空~~!

喷射泵我没见过 ,两个东西是不是就是一回事啊

 

发表于 2013-12-5 12:26:41

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继续学习了。

 

发表于 2013-12-5 12:28:06

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天薏 发表于 2013-12-5 12:26
喷射泵我没见过 ,两个东西是不是就是一回事啊

不是一回泵~~!

 

发表于 2013-12-5 12:28:29

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梦幻100 发表于 2013-12-5 12:28
继续学习了。

欢迎前来学习~~!

 

发表于 2013-12-5 12:34:16

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海川小学6年  |  头衔:  TA暂未设置 
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每天都学一点点

 

发表于 2013-12-5 13:14:40

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不错,辛苦了 楼主!

 

发表于 2013-12-5 13:21:26

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