无油干式机械真空泵的原理及简介
无油干式机械真空泵(又简称干式机械泵)是指泵能从大气压力下开始抽气,又能将被抽气体直接排到大气中去,泵腔内无油或其他工作介质,而且泵的极限压力与油封式真空泵同等量级或者接近的机械真空泵。目前,真空行业使用的大多数机械真空泵都是用油、水或其它聚合物等流体充当泵的工作介质,在泵内起冷却、密封、润滑等多种作用。随着科学技术的发展以及真空应用领域的扩大,原有的机械真空泵及其组成的抽气系统出现了两个急需解决问题:一是泵的工作介质返流污染被抽容器,而这种返流在许多情况下影响产品的质量、数量,增加设备的维护成本。其次,由于某些工艺过程中的反应物质使真空泵内的介质严重变质,使泵不能正常工作。对于普通的无油真空系统来说,虽然可用油封式真空泵加上冷阱或吸附阱之类附件来防止返流,但不能彻底解决问题,而且使系统显得复杂。而使用适当型式的干式机械真空泵,则可以达到理想的使用效果。干式机械真空泵的应用是广泛的,主要有以下几个方面:
1)低压化学气相沉积中的多晶硅制备工艺中;
2)半导体刻蚀工艺。在这些生产工艺中往往用到或生成腐蚀性气体和研磨微粒;
3)除半导体工艺外的某些产生微粒的工艺,不希望微粒混入泵油中,而希望微粒排出泵外,则用一定型式的干式机械真空泵可以满足要求;
4)在化学工业、医药工业、食品工业中的蒸馏、干燥、脱泡、包装等,要防止有机溶剂造成污染,适合用干式真空泵;
5)用做一般无油清洁真空系统的前级泵,以防止油污染。近年来,干式机械真空泵得到迅速的发展,国外多家大真空公司都研制出了新型的干式械真空泵。国内的许多单位也一直在进行干式机械真空泵的开发研制工作,如东北大学、沈阳真空技术研究所、上海真空泵厂等。目前,干式机械真空泵主要分为接触型及非接触型。接触型的干式泵有叶片式、凸轮式、往复活塞式、膜片式等,这类泵的速度较低,适用于小容量高压缩比(单级压缩比)。非接触型的干式泵有罗茨型、爪型、螺杆型、涡旋型等,其速度较高,适用大容量,低压缩比(指单级压缩比)。不同类型的干式泵具有各自的特点。使用时可根据不同的用途加以选择。
真空泵内进入脏东西或硬性固体颗粒,长时间与旋片摩擦碰撞,造成旋片损坏。
3.旋片真空泵的性能较好,抽气均匀、噪音低、动力消耗少。长时间使用后,由于旋片磨损,密封性能将会下降,使得抽气量和真空度都会有很大程度的降低。
旋片的正常磨损也是一个很重要的原因,当真空泵油乳化时会对旋片的磨损加大
解决办法是1.假如旋片磨损得最历害,因此就以所测得的旋片最小尺寸先修正旋片。可用细锉包纱纸平推,边磨边测量尺寸和对角尺,直到看不到透亮的缝隙。2.如旋片磨损太多,则先上磨床,然后根据所选取的间隙值来铲刮、研磨转子和泵腔两端,以保证三者之间的配合间隙。3.旋片磨损较大后,假如加工能力许可的话,则最好能换新的,因为换新旋片要比研磨泵腔端面方便些。
干式螺杆真空泵可以从大气压下开始全速抽吸至压力为1Torr(1.3mbara),极限真空可达0.01Torr(0.013mbara)在运转过程中没有油或水,泵腔无部分接触,短气通道可以使泵迅速排放,直接驱动或V皮带有加长的转子,操作安静----低于85分贝。干式螺杆真空泵腔内完全无水无油,直通气路设计,该系列泵都可以处理含可凝性蒸气的气体和含微小颗粒而不会残留在泵内的气体。主要特点:
没有油或水和过程气体接触
运行部件之间无金属相互接触
简单紧固的设计可以处理工作时产生的副产品——液体,冷凝物甚至微小颗粒
节省空间的设计除去了防护装置的需要
泵内气通道较短,气体排放更迅速
即使不使用消音装置,噪音也低于90dB(A)