真空泵型号 各类真空泵工作原理及优缺点

操作规程

1 岗位职责和任务

1.1 严格按照本规程所规定的程序、指标进行开、停车操作调节控制。

1.2 加强设备维护保养,杜绝物料跑、冒、滴、漏,保护环境,做到安全文明生产。

2 工艺流程简述

3 工艺操作规程

3.1 开车前的检查准备工作

3.1.1 准备运行设备时首先检查各设备的放空阀门是否关闭,确认放空阀门关闭。

3.1.2检查系统保压情况,确保系统各法兰无漏现象,关闭设备所有的放空阀门,开启真空泵,待系统内真空度抽到-0.085Mpa~ -0.098Mpa时,停止抽真空,关闭真空泵进口阀门,保压10小时,真空下降不超过0.005Mpa,则系统保压情况良好。

3.1.3 检查系统所有管线、阀门、疏水器及压力表、温度计是否处于完好正常状态。

3.1.4 启动各类泵时首先检查冷却循环水是否打开,确保冷却循环水正常循环。

3.1.5 检查晶浆罐底部阀门是否关闭。

3.1.6.检查自动离心机所属管道是否清洁,机内无异物。

3.2系统开车及正常运行

3.2.1打开所有泵类冷却水

3.2.2开启系统真空泵

3.2.3先抽浆膜蒸发器的真空,抽完之后打开工质罐的阀门,让氟利昂充满降膜蒸发器。之后关闭抽降膜蒸发器的真空阀门,打开系统的真空阀门。

3.2.4待系统的真空抽到-0.098~-0.094Mpa之后打开进料阀门,启动原料液泵开始进料。(注:物料温度需在℃之间,真空泵不停,如果抽到极限可以稍微打开一点真空泵上方一只手动排空阀门进行调整)

3.2.5 结晶器液位显示到结晶器视镜一半时启动循环泵,循环泵频率调至30~50Hz,之后再启动过料泵。(注:结晶器液位不得低于视镜一半)

3.2.6工质罐的氟利昂通过压差原理进入到2楼的板式换热器(其目的保证进入降膜蒸发器的氟利昂为液态),进入到降膜蒸发器,降膜蒸发器里面的液位由气动调节阀连锁控制(如果开机期间调节阀无法正常的工作,也可以人工通过降膜蒸发器底部的球阀进行手动控制)。结晶器上端出气口通过压差原理使得热的水蒸气进入到降膜蒸发器的外层与管路中的氟利昂进行换热,冷却下来的水进入冷凝水罐,然后通过冷凝液泵排出。降膜蒸发器管路中的氟利昂由于换热的原因,一部分会气化,气化的部分压缩机抽过去进行压缩,变成高温的气态氟利昂对系统的换热器里面的物料进行换热(压缩机出口的氟利昂温度由板式换热器和喷淋进行调节),换热后的氟利昂变成液态流入工

质罐中。降膜蒸发器里面的

真空系统设计都需要经过3个阶段：首先，需要根据工艺特点、真空室对真空度的要求等，选择适当的真空系统设计方案，进行真空泵选型计算。其次，确定真空系统管路、阀门、真空测量元件及其他相应的配套配置。最后，pronotek出真空系统装配图和零部件图。

聚氨酯弹性体工艺流程 一、 聚氨酯弹性体的概述 二、 聚氨酯弹性体的主要原料 三、 聚氨酯弹性体主要生产设备 四、 模具的加工 五、 聚氨酯弹性体生产工艺流程 六、 生产过程中注意事项 一、 聚氨酯弹性体的概述 所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温，扯断伸长率＞50%，外力撤出后复原 性比较好的高分子材料，而玻璃化温度高于室温的高分子材料称为塑料。在弹性 体中，其扯断伸长率较大（＞200%） 、100%定伸应力较小（如＜30Mpa） 、弹 性较好的可称为橡胶。所以弹性体是比橡胶更为广泛的一类高分子材料。 聚氨酯弹性体，又称聚氨酯橡胶，是一类在分子链中含有较多的氨基甲酸酯 （-NHCOO-）特性基团的弹性聚合物材料。它们通常由多异氰酸酯和低聚物多 元醇以及多元醇或芳香族儿二胺等制备。 聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类，其原材料品种繁多，配方各种 各样，可调范围很大。聚氨酯弹性体硬度范围很宽，低至绍尔 A10 以下的低模 量橡胶，高至绍尔 D85 的高抗冲击橡胶弹性材料。所以聚氨酯弹性体的性能范 围很宽，是介于从橡胶到塑料的一类高分子材料。 二、聚氨酯弹性体主要原材料 聚氨酯弹性体用的原料主要是三大类，即低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩 链剂（交联剂） 。除此之外，有时为了提高反应速度，改善加工性能及制品性能， 还需加入某些配合剂。下面只对生产的聚氨酯鞍座所用原材料进行具体描述。 反应过程： 多元醇与二异氰酸酯反应， 制成低分子量的预聚体； 经扩链反应， 生成高分子量聚合物；然后添加适当的交联剂，生成聚氨酯弹性体。其工艺流程 如下： 扩链剂 多元醇 预聚体 浇注 硫化 二异氰酸酯 2.1 低聚物多元醇 聚氨酯用的低聚物多元醇平均官能度较低，通常为 2 或 2~3.相对分子质量 为 400~6000，但常用的为 1000~2000.主要品类有聚酯多元醇、聚醚多元醇、 聚 ε-己内酯二醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚合物多元醇等。它们在 合成聚氨酯树脂中起着非常重要的作用。一般可通过改变多元醇化合物的种类、 分子量、官能度与分子结构等调节聚氨酯的物理化学性能。 2.1.1 聚酯多元醇 聚酯多元醇简称聚酯，是聚氨酯弹性体最重要的原料之一。它是由二元羧酸 和多元醇缩聚而成，最常用的二元羧酸是己二酸，最常用的多元醇有乙二醇、丙 二醇、丁二醇、二乙二醇。此外，一些特殊聚酯还用戊二醇、乙二醇、三羟甲基 丙烷、 甘油等多元醇。 由于可用的多元醇品种多， 所以聚酯的分子结构多种多样， 品种牌号也较多。为了得到端羟基聚酯，必须用过量的多元醇与二元羧酸反应。 一般采用间歇法生产聚酯。其反应过程分为酯化反应和酯交换反应两个阶段。生 产装置大同小异，一般工艺流程，主要设备包括缩合釜、分馏冷凝器、冷凝器、 计量罐、 真空系统、 加热冷却系统和控制系统。 整个系统的气密性要求十分严格。 缩合釜搅拌轴可采用端面机械密封。 加料顺序先加多元醇和配合剂， 后加已二酸， 然后充氮。酯化反应从加热升温开始到 220~250℃后约 1h 基本完成。此阶段主 要是常压脱水过程，生成低分子聚酯和缩合水。当升温到 135℃左右时酯化反应 最激烈，生成大量缩合水。由于缩合水的蒸发会发生大量气泡上升，用 1，4-丁 二醇和 1，6-乙二醇为原料时气泡尤为激烈。此时应及时调节加热功率，控制冷 凝器出水速度，防止大量水蒸气将大量分子多元醇带出分馏冷凝器。激烈反应过 后 ， 维 持 适 宜 的 出 水 速 度 ， 逐 渐 将 反 应 温 度 升 到 220~250 ℃ . 当 酸 值 降 至 30mgKOH/g 左右或出水量约等于理论水量时，由于混合物中的羟酸很少，酯化难 以继续进行，出水基本停止，酯化反应阶段基本结束。 本次聚氨酯鞍座中所选用的低聚物多元醇为聚酯多元醇，牌号为 ODX-218, 分子量 2000。 2.2 多异氰酸酯 多异氰酸酯品种也不少，但产量最大的只有两种，即二苯基甲烷二异氰酸 酯（MDI）及其聚合物多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）和甲苯二异氰酸酯 。多异氰酸酯我们采用德国拜耳的 TDI-100。 （TDI） TDI 是以甲苯为基本原料，用硝酸和硫酸的混合物进行硝化生成二硝基甲 苯，然后溶于甲醇中，在雷尼催化剂和 15~20Mpa 的氢气压下进行加氢还原成甲 苯二胺（TDA） ，在经光气化制得的。 甲苯硝化的第一阶段生成邻位、对位、间位三种硝基甲苯异构体混合物，且 其含量分别为 55%~60%、35%~40%和 2%~5%。异构体的含量几乎不受反应条件的影 响。将上述单硝基甲苯混合物进行不硝化生成 2,4-二硝基甲苯和 2,6 二硝基甲 苯，其比例为 80/20，再经还原和光化制得 80/20TDI(T-80)。如单硝基甲苯混合 物现经结晶分离出纯的邻位和对位单硝基苯，再分别进行第二次硝化和还原，光 化，可制得 65/35TDI(T-65)和纯 2,4-TDI（T-100） 。生产过程见下图： 化学反应方程式： 异氰酸酯的反应是有有机酸酯与氰酸钾而得： R2SO4+KCNO→2RNCO+K2SO4 甲苯 硝基甲苯异构体混合物 结晶 80%2,4-二硝基甲苯 20%2,6 二硝基甲苯 邻硝基甲苯 结晶 对硝基甲苯 65%2,4-二硝基甲苯 35%2,6-二硝基甲苯 80%2,4-二硝基甲苯 20%2,6-二硝基甲苯 2,4-二硝基甲苯 65%2,4-二氨基甲苯 35%2,6-二氨基甲苯 粗 T-80 2,4-二氨基甲苯 T-80 粗 T-65 粗 T-100 T-100 T-65 TDI 产品中 T-80 占绝大部分，主要用于软质泡沫塑料，约占软质泡沫塑料 产量的 31.5%，其次是聚氨酯涂料、胶粘剂和弹性体，T-100 产量主要是用于生 产聚氨酯预聚体及聚氨酯弹性体。T-65 基本上不生产了被 T-80 代替。 2.3 扩链剂与交联剂 扩链剂与交联剂是具有不同化学作用的助剂，在聚氨酯弹性体的合成中， 扩链剂参与化学反应，是聚合物分子增长、延伸；交联剂参加化学反应，不仅使 聚合物分子增长、 延伸， 同时还能在聚合物链中产生支化， 产生一定的网状结构， 进行交联反应，一般扩链剂多为二元醇或二元胺类化合物。二元以上醇类和胺类 化合物则具有扩链和交联的双重功能。 聚氨酯弹性体制备中所需的扩链剂和交联剂都有一定的要求， 特别要求含水 量低于 0.1%，若达不到该指标都要进行处理。 一般使用的二元胺类扩链剂都是芳香族的，最常用的是 3，3’-二氯-4，4’二苯基甲烷二胺（商品名为 MOCA） 。 MOCA 是聚氨酯弹性体的扩链剂和交联剂，特别是对于浇注型聚氨酯弹性 体一般都用它，在 MOCA 的结构中氨基邻位苯环上的氯原子取代基，使氨基电 子云密度增加，降低了氨基与异氰酸酯的反应速率，从而延长了釜中寿命，这对 于浇注聚氨酯弹性体制品是极其重要的。 我们加工浇注制品时，通常将 MOCA 的用量控制在理论用量的 90%上下， 其目的就是要使加工的制品具有相当的交联密度， 以改善制品的压缩永久变形和 耐溶胀等性能。 本次聚氨酯弹性体所选用的 MOCA 是苏州湘原Ⅱ型 MOCA. 2.4 其他助剂 助剂是橡胶工业的重要原料，用量虽小，作用却甚大，聚氨酯弹性体从合成 到加工应用都离不开助剂。聚氨酯弹性体助剂种类很多，可根据制品的不同要求 适量加入。下面简单描述聚氨酯鞍座所用到的主要助剂。 2.4.1 脱模剂 它是生产聚氨酯弹性体制品时离不开的操作助剂。 聚氨酯是强极性高分子材 料，它与金属和极性高分子材料的粘结力很强，不用脱模剂，制品很难从模具中 脱出。 常用的脱模剂共有四种： 第一类是硅橡胶、硅酯，用甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、汽油等溶剂溶配成 溶液，涂擦或喷涂在模具中。硅油也可做脱模剂，不过在热压硫化时不够理想。 第二类是水做溶剂的新产品。 第三类是常压下用的脱模剂，像液体石蜡、真空泵油、凡士林等。 第四类脱模机就是内脱模剂。 2.4.2 着色剂 聚氨酯弹性体制品五颜六色， 美观大方的外观靠的是着色剂。 着色剂有两种， 有机染料和无机颜料，有机染料大部分用于热塑性聚氨酯制品中，装饰美化注射 件和挤出件。弹性体制品的着色一般有两种方式：一种是将颜料等助剂和低聚物 多元醇研磨成色浆母液，然后将适量的色浆母液与低聚物多元醇搅拌混合均匀， 再经加热真空脱水后与异氰酸酯组分反应生产制品， 如热塑性聚氨酯色粒料和彩 色铺装材； 另一种方法是将颜料等助剂和低聚物多元醇或增塑剂等研磨成色浆或 色膏，经加热真 空脱水，封装备用。使用时，将少许色浆加入预聚物中，搅拌 均匀后再与扩链交联剂反应浇注成制品。此法主要用于 MOCA 硫化体系，色浆 中颜料含量约占 10% -30%，制品中色浆的添加量一般在 0.1%以下。 三、聚氨酯弹性体主要生产设备 浇注型弹性体制品具有承载能力大，抗撕裂强度高，耐磨、耐油和硬度可调 节范围广的特点。根据不用的原材料和工艺条件，设计制造适于聚氨酯弹性体的 生产设备。 3.1反应釜 3.1反应釜 3.1.1 用途 用于聚酯（聚醚）多元醇脱水和预聚体聚合、脱泡，是聚氨酯 橡胶生成的重要设备之一。反应釜型号规格为2.5T,数量2台。 3.1.2 操作方法 反应釜结构一般采用不锈钢内胆，附加热夹套及外包聚氨 酯硬泡绝热层的三层结构反应釜， 附有搅拌、 电加热油循环及控温系统， 真空缓冲罐及真空泵系统。反应釜上有进料、出料、观察、测温及真空、 安全放空及抽真空等工艺管孔，其容积由要求的产量而定。常用容积有 80L、120L、200L等。 3.2 弹性体浇注机 弹性体浇注机 3.2.1 用途 可用于 TDI、MDI 等预聚体的胺交联或醇交联体系的 CPU 制品 生产，与人工浇注相比，浇注机浇注质量稳定，生成效率高。弹性体浇注机型号 为 CPU20F(两组份系列)，数量 5 台 3.2.2 操作方法 预聚体和扩链剂的混合方式可分为手工和机械两种。在批 量较小时，多采用手工、间歇式混合，所用容器根据预聚体数量选择，混合时必 须根据预聚体、 扩链剂的品种， 活性基团含量及温度， 考虑反应放热的激烈程度、 釜中寿命以及制品所需要的数量等因素，酌情确定预聚体的加入量。这是因为预 聚体和扩链剂反应为放热反应，在它们混合时会放出大量的热，加速反应时系统 黏度急剧上升，原料数量越多，反应让热越激烈，黏度上升越快，物料上升越困 难。因此，在使用手工混合数量较大的预聚体和扩链剂时，常会出现混合胶料倒 不出来的现象，有时虽然勉强倒入模腔，但因物料局部过热，也会对制品性能及 其均一性造成一定影响。 因为上述原因，对大量的教主聚氨酯生产均采用机械连续混合方式，进行预 聚体和扩链剂的连续混合、连续浇注操作。典型的机械混合设备即浇注机。 3.3 真空泵 3.1 用途 用于对所制得的聚氨酯预聚体真空脱气泡。真空泵型号为X-15， 数量3台。 3.2 操作方法 预聚体进行升温加热后，对其抽真空脱气泡，只有充分混合 后尽量将预聚体中的气泡抽出，制得的产品才能够达到预期的物理和化 学性能，制得的产品才能够合格。 3.4预熟化加热设备 3.4预熟化加热设备 4.1 用途： 用于模型预热和聚氨酯的定型、硫化等程序。 4.2 操作方法 该设备一般有为卧式烘箱和硫化平板，可视模具的大小而 定制品所需成型压力，其中，卧式烘箱操作简单，现主要介绍硫化平板 的使用方法。首先，根据工艺条件，调节液压系统的工作压力和热板的 加热温度， 将模具清理后置于热板上 进行预热。 检查所需半成品胶料。 从热板上取下模具，打开上模将胶料注入模具型腔，将上模板放到模具 上并置于热板上。注意模具应放置在热板中央位置。启动油泵电机，升 起热板进行合模，并保压硫化。 3.5试验机 能满足用户多需要的工艺条件（粘度、压力、温度、混合比及吐出量 等）。主要有拉力检测仪、耐磨检测仪、耐老化检测仪等。 四、模具的加工 4.1.模具 模具 模具的加工是制作聚氨酯弹性体另一较重要的部分。制得产品尺寸是否合格 完全由模具来体现，所以模具的加工也不能小视。 模具是由钢材、铝制作的，为了延长模具的寿命，最好使用渗碳钢。也可用 固体聚氨酯、硅橡胶、聚酯或环氧树脂、玻璃纤维增强塑料等来制作模具。 用钢材、铝和渗碳钢加工模具，建议在两块平行的模板之间开设若干 0.1mm 的气眼，以利于气泡及时排出。 4.2.收缩率 收缩率 所有类型的聚氨酯弹性体脱模后均会产生某些收缩现象，其标准收缩率范围 是 0.9%~2.0%，所以在制作模具时应对此加以考虑。特别是对那些精密机械的 弹性体，设计模具时应准确地计算出制品的收缩余量。 4.3.钢制模具的清理和清洗 钢制模具的清理和清洗 一般清理模具上的黏着物时，用铜制小边铲轻轻去除黏结物。需要清洗的模 具，先用水洗，再用汽油或丙酮等有机溶剂擦洗，干燥后涂覆脱模剂放置备用。 4.4.聚氨酯弹性体的后硫化 聚氨酯弹性体的后硫化 聚氨酯弹性体的后硫化也叫陈化。 不管是 TPUR,还是 MPUR 和 CPUR 的试 片， 不能硫化后就去测试， 一定要进行后硫化， 一般试片的户硫化条件为 60~80℃ 下 16~24h 或室温下防止 7~10 天后再进行测试。 后硫化后测试的性能是稳定的。 同样，PUR 的各种制品也是应该经过后硫化后才能使用的。 五、聚氨酯弹性体生产工艺流程 聚氨酯弹性体的制造一般采用两种工艺路线：预聚法和一步法。浇注型弹性 体多采用二步法（预聚体法） ，少部分采用一步法（如低模量产物） 。 浇注型聚氨酯弹性体（简称 CPU）——是聚氨酯弹性体中应用最广、产量 最大的一种； 进行浇注和灌注成型，可灌至各种复杂模具的制品。 5.1 一步法预聚体的合成 聚氨酯浇注胶(CPUR)一步法合成是将聚合物二元醇、二异氰酸酯和扩链剂 放在一起，经充分混合后浇入磨具中加热固化，待尺寸稳定后进行后硫化，后硫 化温度条件为 100℃下 3-24h，详见如下图： 聚合物二元醇 二异氰酸酯 扩链剂 充分混 合后脱 泡 模 具 升 温 催化剂或阻聚剂 后硫化 脱 模 一步法合成 CPUR 一般物性不佳，只有在聚合物多元醇类的羟值＞2 时， 或多异氰酸酯的-NCO 数＞2 时，用一步法合成最合适，如软泡塑料和硬泡塑料 等，采用一步法。聚合物多元醇及多异氰酸酯的羟基数都等于 2 的原料，最好采 用预聚合物合成 CPUR。 5.2 二步法预聚体的合成 制作较大的聚氨酯制品时，单纯用多异氰酸酯和聚合物多元醇一步法反 应，要放出大量的热，使制品内部受热老化，同时分解放出低分子物，使制 品内部形成泡沫，制品变成废品。所以特大件浇注型聚氨酯制品不能用一步 法进行生产。由预聚体预聚法合成聚氨酯浇注胶制品，生产过程中操作平稳， 没有过热现象。所以本产品采用二步法（预聚法）合成。 将聚合物二元醇和二异氰酸酯制成预聚体放在一起充分混合， 经真空脱泡后 注入模具注入模具固化，而后硫化得产品，详见如下图： 聚酯多元醇 预聚体（ 聚氨酯胶） 预聚体（AOBO 聚氨酯胶） TDI-100 注：用户可根据自己的操作条件和经验，适当增减其中的程序， 以保证提高生产效率或提高产品的精度。 首先将聚酯在 130℃下减压脱水，将脱水的聚酯原料（60℃时）加入到盛有 配合量 TDI-100 反应容器内， 在充分搅拌的情况下合成预聚体。 合成反应是放热 的，应注意控制反应温度在 75℃-82℃范围内，反应 2h 即可。然后将合成的预 聚体置于 75℃真空干燥箱内，并且抽真空脱气 2h 后备用。 然后将预聚体加热到 100℃，并抽真空（真空度-0.095mpa）脱气泡，称取 交联剂 MOCA,用电炉加热 115℃熔化，模具涂上适宜的脱模剂预热（100℃）， 脱气后的预聚体和熔化后的 MOCA 混合，混合温度 100℃，并搅拌均匀，将搅 拌均匀后的混合物再次抽真空脱气泡，将搅拌均匀脱完气泡的混合物，快速浇注 到已经预热的模具中，得混合物不流动或不粘手（凝胶状）时，合上模具，置于 硫化机中进行模压硫化（硫化条件：硫化温度 120-130℃，硫化时间，对于大而 厚的弹性体， 硫化时间在 60min 以上， 对于小而薄的弹性体， 硫化时间在 20min） ， 后硫化处理，将模压硫化后的制品放在 90-95℃（特殊情况下可在 100℃）烘箱 内继续硫化 10h，然后在室温放置 7-10 天完成熟化，最后制的成品。 根据以上加工过程，可推算出一副聚氨酯弹性体模具，每天产能最多可达到 8 个/天。 六、聚氨酯弹性体加工过程中操作要点 6.1 温度控制 合成预聚体时， 温度控制在 75-82℃之间， 高了会使合成的预聚物性能下降， 低了会延长聚合时间。与 MOCA 混合时的预聚体温度控制在 90-110℃之间，高 了会降低产品硬度和强度，低了会增大聚合物的黏度，不利于浇注操作。硫化时 间控制在 130℃，高了会使 MOCA 分解，不利于交联反应，同时会增加其他副 反应；低了会延长模压成型时间。MOCA 的熔化温度，控制在刚融化为液体即 可，不能继续加热，否则液体 MOCA 的颜色变深、分解，影响制品性能。 6.2 时间控制 合成反应 2h，间歇式抽真空 2h 即可。然后密封后置于常温下保存，预聚体 合成在 75℃下不能超过 4h，更不能在高温 100℃下超过 2h，否则会降低产品的 性能。浇注要在 1-2min 内完成，因为预聚体和 MOCA 混合后稳定期很短，一般 只有 4-5min，否则混合物凝固就无法进行浇注。模压硫化时间针对产品的形状 和大小而定，一般在 15-30min 之间，要保证制品模压成型。遇到大件产品，时 间要更长，需要 2-3h。 6.3 预聚体的脱气 脱气的好坏是浇注聚氨酯弹性体制造成败的关键。一般需要控制 2 个环节， 预聚体合成后在静置时，75℃真空脱气，将预聚体中大部分气体除去；预聚体与 MOCA 混合之前，需要加热到 100-110℃，高温脱气；同时抽真空（-0.095mpa） 脱气 10min，而后取出搅拌一下将底部气泡翻到上边，再抽真空脱气 10min，将 预聚体中的气体排出干净才能与硫化剂混合浇注产品。

真空泵类型多，面对的工况和应用领域复杂，因此真空泵选型涉及的因素也非常多。佛山市真空泵厂有限公司与您一起探讨其中需要关注的最基础的六个注意事项。

一、真空泵选型中，确定的产品需保证能顺利抽出工艺过程中释放出来的各种气体。真空泵的应用工艺中，气体介质多种多样，易燃易爆的、易凝结的、易化反、易腐蚀的等，选用的真空泵就需保证适用性。例如，工艺过程会产生大量水蒸气，选用的真空泵就必须适合抽水蒸气。

二、真空泵的极限真空度，必须高于工艺生产要求的真空度，至少要高一个数量级，并且设备适合在要求的工作真空度范围内工作。真空泵的极限真空度是泵抽速为零的时候所能达到的真空度。因此为保证真空泵在工作真空度内的抽速，就需要满足其极限真空度要大于工作真空度，并且在区间内需要有较大的抽速。

三、真空泵的抽速要大于工艺过程中的最大放气量。为保证真空度，真空泵选型中涉及工艺过程中持续放气的，真空泵或者真空系统的抽速要满足大于工艺过程中的最大放气量。如果在系统设有冷阱或档板等，则加阱或挡板之后的有效抽速应大于工艺过程中最大放气量。如果工艺过程中会出现突然大量放气，则系统的有效抽速还要适当加大，通常加大到最大放气量的2—3倍。

四、真空泵选型中，选用的真空泵其工作介质和制造材料须满足工艺要求。真空泵应用，尤其是在医药、化工、电池等领域，抽取的介质往往是具有腐蚀性的气体，这时就要求设备要有相应的防腐措施。如酸碱气体需要有对应的防腐涂层或泵的材质改用不锈钢防腐蚀；带有灰尘或颗粒的气体时，要在泵入口前加除尘器、过滤器或泵本身对其有耐受性等等。  

五、需连续生产的工艺中，所选用的真空泵必须满足连续性生产的需要。必要时，设置自动更换的备用真空泵，减少意外导致的生产中断。如果工艺过程中放气量越来越小，可以设置维持泵，以实现节能降耗。

六、真空泵使用的经济性。真空泵选型过程中，多种真空泵能同时满足工艺需求时，要进行成本和运转费用的经济性分析，选用经济性好，运行可靠，维修量小，使用与维修方便的真空泵。

螺杆真空泵它利用一对螺杆，在泵壳中作同步高速反向旋转而产生的吸气和排气作用的抽气设备，两螺杆经精细动平衡校正，由轴承支撑，安装在泵壳中，螺杆与螺杆之间都有一定的间隙，因此泵工作时，相互之间无磨擦，运转平稳，噪音低，工作腔无需润滑油，因此，干式螺杆泵能抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合，极限真空更高，消耗功率更低，具有节能，免维修等优点。它是油封式真空泵的更新换代产品。

一、产生和优点

目前各种真空泵的发展愈来愈受到真空应用场合的影响，一般的真空系统无法满足清洁无油及耐腐蚀的要求，因此近年来干式真空泵市场需求量很大,真空获得产品已经出现更新换代的局面,大量的有油真空系统已被无油清洁的真空系统所代替。国外几乎每一家较大的真空公司都生产各种不同型式的干式真空泵.螺杆真空泵属于非接触型干式泵,是20世纪90年代初期出现的一种理想的泵种,以其抽速范围宽、结构简单紧凑、抽气腔元件无摩擦、寿命长、能耗低、无油污染等优点。

干式螺杆真空泵由于其优越的性能，在欧美和日本目前已经成为微电子、半导体、制药、精密加工等行业首选真空获得设备，日本在螺杆压缩机基础上，很早就研发出了真空泵的多头转子型线，并投入市场。德国几家真空设备公司也逐步的开发出了等螺距、变螺距转子型线，并在转子和机体冷却方面做了很多研究。螺杆泵的技术关键问题。中国的威海智德真空科技有限公司在2008年也将螺杆真空泵的生产进入批量化生产，在化工制药等行业得到很好的应用。

二、主要结构

传动轴连接主动转子，通过同步齿轮带动从动转子旋转，在壳体上开有冷却水通道，用来冷却转子和排气口温度，同步齿轮及轴承用油润滑，轴承和壳体内部通过密封件来密封以达到无油的效果。干式螺杆真空泵同无油螺杆压缩机在密封和润滑上结构类似，一般真空泵的排气端用机械式密封件，进气侧通常用双唇形密封件。在传动方式上，目前通用的是直连电机，用联轴器与转子连接，极少数用皮带或者传动链传动。 等螺距螺杆泵由于无内压缩过程，排气温度非常高，如冷却效果不好，会造成转子和机壳变形，影响抽气效果。冷却机壳是必不可少的一个环节，水冷是最常见的方法，在机壳本体、轴承外侧通冷却水，可以达到冷却壳体进而冷却转子的目的。

三、国内外生产公司概况

1、威海智德真空科技有限公司是中国最早研发干式螺杆真空泵的企业，从2004年起便开始进行型线与结构性能方面的研究。在2007年国内干式螺杆真空泵的市场基本被国外厂家占据的时候，公司投入大量资金将该产品转入批量化的生产，并得到国家的大力支持获得各类省级国家级科技奖项和资金。公司生产的GENT干式螺杆真空泵极限真空更高，消耗功率更低，具有节能，免维修等优点。它是油封式/喷射式/水环式真空泵的更新换代产品，在国内各大制药和化工企业得到大量应用。针对不同工艺条件，其过流部件（即转子和泵体等与气体接触的部分）均有防腐涂层，包括镍磷涂层和PTFE两种。

2、德国莱宝公司在2002年底正式推出的SREWLINE系列螺杆式无油压缩真空泵是一种专门为工业应用(非半导体应用)设计的干式泵，它是一种全新的设计，是专门用来解决工业应用中艰苦的真空问题，如粉尘、焦油等。此泵也是采用变螺距转子，有内压缩过程，泵腔内无轴承和密封，大大降低了故障率，泵腔内没有内部阀门，因而耐粉尘和焦油能力强，此泵的螺杆采用内部中空冷却，可以降低转子温度和热变形，螺杆寿命长。

3、德国普旭公司的COBRAN系列螺杆泵，制程工艺最理想的真空泵，特别适用于化工和制药行业的各工艺流程。普旭是世界上最大的真空泵、鼓风机和压缩机的供应商之一，真空泵的质量较高，相比其他厂家，在欧洲市场占有率极高，价格偏贵。

4、德国里奇乐的VSA/VSB系列，VSA系为等螺距转子，市场评价较好，性能稳定。VSB系列是变螺距转子设计（非线型齿形设计），同其他几家一样，通过内压缩来改变泵的功耗和排气温度，不用两级压缩中间冷却，单级即可实现很高的真空度。在密封件上做了改进，静态密封元件优选Viton材料，在有特殊要求的情况下选择PTFE或者添加有PTFE的密封件。动态密封元件在真空泵吸入侧用双密封唇；真空泵排气侧用简单的带有防止气体外溢的密封圈，以防止固体物质进入泵内。

真空系统。是由真空泵、PLC程序控制系统、储气罐、真空管道、真空阀门、境外过滤总成等组成的成套真空系统。目前，该系统广泛应用于电子半导体业、光电背光模组、机械加工等行业。

该真空系统出厂时已经包括了抽速控制、进气过滤、主要运行数据显示、运行保护及远程控制接口等。只需要在现场进行简单的连接电源和管道,即可以组成一个完整的真空系统。该真空系统的控制系统由先进的PLC控制系统经过编程后组成,以触摸屏为人机界面,实现对真空系统、工件行走、磁控靶、工艺设定和执行、报警保护系统等的全自动化控制。

特点

真空系统自启动后，全部运行过程可以实现全自动控制。在工作中，真空系统 内各处的真空度（即真空稀薄程度平均分布）始终在其允许范围内上下波动，其波动范围可根据用户要求进行调整。使用螺杆真空泵、罗茨真空泵、旋片真空泵及水环真空泵真空系统能达到最佳流程工艺

第一台真空泵启动后达不到设定所需真空时第二台真空泵启动至达到设定的真空值。当达到所需设定值后第一台真空泵停止接着第二台真空泵停止循环工作。我司的真空系统可在无人操作情况下对系统进行自动控制，在停电时可自动封闭真空系统。同时控制箱可以保护真空泵马达过载及短路。

工作原理

启动系统，主真空泵组开始工作，直到真空罐内真空度达到设定的上限值，真空泵自动停止运行，中央真空系统内的真空由管路上的真空止回阀自动截止而得到维持。如因工作需求真空罐内真空度下降并低于设定的下限值时，备用真空泵组自动启动。由此循环往复，真空系统的真空度能够维持稳定的真空源，满足生产的要求。

应用行业

应用行业：电工、纺织、CNC雕刻机、真空成型机、折页机、爆光机、计算机、半导体运用、线路板、电池、电容、装订机、照相制版机、冷冻空调制程真空、包装机、变压器、光学镜片、自动注型、聚氨脂工艺、标签粘贴机、晒版机、线路板机真空升降机、真空吸盘、印刷机、VCD&DVD光盘表面真空溅镀、工业炉、冶炼和热处理、金属真空镀膜、真空焊接、电子束焊等、真空镀膜、真空干焊、真空包装工业、空间模拟、科研领域、医院负压系统、环保工业、电子工业、实验室、塑胶工业、一般机机械、玻璃、大理石、金属大型重物真空搬运等工业。

层压机工作原理

层压机工作原理结构及特点

1， 工作原理

层压机顾名思义就是把多层物质压合在一起的机械设备。

真空层压机就是在真空条件下把多层物质进行压合的机械设备。

真空层压机应用于太阳能电池组装生产线上。我们称之为太阳能电池组件层压机。无论层压机应用于哪种作业，其工作原理都是相同的。那就是在多层物质的表面施加一定的压力，将这些物质紧密地压合在一起。所不同的事根据层压的目的不同，压合的条件各不相同。

2， 层压机在太阳能电池片生产中的作用

太阳能电池板组装生产线的工艺流程如下：

前端━敷设━层压━固化━框架组装━测试

工艺的目的是：原材料━电池板━整理

太阳能电池组件层压机是实现从原材料到太阳能电池板过渡的关键设备。

在层压之前，从敷设这道工序我们可以看到太阳能电池板的材料组成（以普通组件为例）：

1， 玻璃

2， EVA

3， 连接好的单体电池

4， EVA

5， 背板

层压机的作用就是要把这些物质压合在一起，并要求压合后，达到一下目的：

1， 压合后无气泡（<2个/㎡）

2， 相融物质要融为一体

3， 无法相融物质间要有一定的粘结强度。为了达到这三个目的，必须具备以下条件：

a,压力b温度,c,真空度d,时间

这4个条件事层压机生产电池片的必备条件。

定义：太阳能电池组件层压机事满足了以上全部4个条件的层压设备。

层压机的结构

1 构成：结构部分+温度控制部分+动力系统+真空系统+控制部分

共5个部分。这里只介绍结构部分：

太阳能电池组件层压机结构部分共分为上室真空，下室真空，上盖，下箱，架体。共6个部分。

2 工作过程：各结构部分在生产电池板时的工作过程：

开盖━上室真空━放入待压组件━合盖━下室抽空━上室充气（层压）━下室抽气━开盖━取出电池板。

层压机的重要参数

1、 主体材料：铝合金或不锈钢，不建议使用普通钢。

2、 真空抽气速率

3、 温度控制精度

4、 温度均匀性

5、 层压高度

6、 开启方式

7、 整机功率

层压机的使用及日常维护

1.合理选择层压机

太阳能电池组件层压机能决定电池板的几个重要内容：

1） 要使电池板气泡达到表中要求

2） 电池板胶粘度要达标；

3） 粘结强度要达标；

4） 碎片率要低；

5） 电池板的板型，即外形尺寸。

在选择层压机时，1234四项分别由真空度、温度均匀度、有无调压功能等决定。但是电池板的板型则是有层压机加热板面积决定的。在选择层压机时，第一要考虑的因素就是层压机面积。要选择一个兼容性强的面积，同时考虑开盖方式，外观等。尽可能一机多用。选择完毕后，在生产厂家指导下进行安装调试，进入正常生产使用。

2.层压机进入工作状态

自检完成后，层压机可以进入工作状态。

操作程序：

按真空泵开按钮------检查工艺参数------检查温度是否到达设定值------检查工作状态是自动还是手动，要设定自动状态------检查真空泵是否缺油------放入待层压组件------合盖------检查真空度------取出组件------检查组件。

在确保所有过程正常的情况下，层压机进入正常的工作状态。

4.层压机停机：

层压机停机时要求关断一切电源。为确保不被非操作人员误操作，可将紧急按钮纳入关机范围。操作程序如下：

真空泵关------合盖（盖不要合严）------加热关------电源关------按紧急按钮------关总闸

或：按紧急按钮------关总闸。

5.层压机停放一段时间后的使用方法：

层压机停放一段时间后，要按正常程序启动，不要放入电池板，先空机运行两个循环，将机内吸附的水汽排除干净后方可正常使用。

与层压机相关的几个问题

1.正常使用玻璃布

在层压机销售中，厂家总是要在层压机内放置两张不粘布。是提醒使用厂家不粘布在生产中的重要性。不粘布的作用是隔离融化后的EVA粘在上室橡胶板和层压机加热板上。一旦EVA粘在橡胶板和加热板上，将很难除掉。

正确的使用方法是：

在一台层压机上至少配备4张不粘布。每次使用完毕，不要马上重复使用，而是要放在一边等不粘彻底冷却下来后，再将不粘布上的EVA彻底清除干净，是不粘布一直保持原有色彩。若不能将不粘布上的EVA彻底清除干净，这些EVA再次使用时会粘在电池组件玻璃上。这时的EVA无论用什么清洗都会在玻璃上留下EVA颗粒。电池板在户外使用时，这些EVA颗粒会重新溶化粘在玻璃上。并吸附玻璃上的灰尘。这些灰尘无法被除去。有时灰尘会挡住电池片，会形成长期的热斑效应。

2.正确使用边框的密封材料

电池板加装边框时需要使用密封胶。有的单位将EVA条压在边框的凹形槽内进行密封。并用电吹风将EVA融化。若使用EVA做边框密封，请一定要将加装边框后的电池板放入固化炉中进行固化。否则在户外使用时，EVA会在阳光照射下反复融化吸附大量尘土。另外，密封胶一定不要使用有色胶质，否则这种色素会慢慢向电池板内的EVA中扩散，使用一年后电池板就会变色。

3.真空泵的正常使用

在层压机的日常维护中，最重要的维护环节是真空系统的维护。当层压机经过一段时间的使用后，层压机的真空度就会降低。而降低到一定程度时，电池板就会出现气泡。所以要求每天检查真空泵是否缺油。在工作状态下检查真空泵的油位是否到达窗口油位线，不足时应补足，但不要过量。其次是在使用一段时间后，真空泵油开始浑浊或发黑，这是要求对真空泵进行换油，同时对真空泵进行清洗，清除真空泵内吸入的胶体状异物。

清理后真空度仍然不高，可能是以下原因：

EVA在层压机中经过高温后，EVA中添加的过氧化物（交联催化剂）和抗氧化剂，微量蜡酸都会随着温度升高而逃逸回来。有些过氧化物参与了EVA的交联化学反应，形成新的物质后逃逸到空气中。层压机工作温度越高，EVA中逃逸到空气中的物质就越多，越复杂。这些复杂的物质一部分被吸入真空泵，吸附在真空泵内的各部件上或溶在真空泵油内，导致真空泵整体功能下降。另一部分在真空管路中，随着温度的降低而结成胶状颗粒，吸附在真空管路上，久而久之，真空管路就会变窄甚至堵塞。这时唯一的办法就是更换连接的真空软管。

太阳能电池组件生产工艺

组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证，而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键，所以组件板的封装质量非常重要。

1.1工艺流程：

1、电池检测——2、正面焊接—检验—3、背面串接—检验—4、敷设（玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设）——5、层压——6、去毛边（去边、清洗）——7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）——8、焊接接线盒——9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库；

1.2工艺简介：

在这里只简单的介绍一下工艺的作用，给大家一个感性的认识，具体内容后面再详细介绍：

1、电池测试：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。

2、 正面焊接：是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯（利用红外线的热效应）。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。

3、背面串接：背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串，我们目前采用的工艺是手动的，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有36个放置电池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经设计好，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极（负极）焊接到“后面电池”的背面电极（正极）上，这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。

4、层压敷设：背面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压。玻璃事先涂一层试剂（primer）以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置，调整好电池间的距离，为层压打好基础。（敷设层次：由下向上：玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板）。

5、组件层压：将敷设好的电池放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步，层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时，层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。

6、修边：层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所以层压完毕应将其切除。

7、 装框：类似与给玻璃装一个镜框；给玻璃组件装铝框，增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。

8、焊接接线盒：在组件背面引线处焊接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。

9、高压测试：高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。

10、组件测试：测试的目的是对电池的输出功率进行标定，测试其输出特性，确定组件的质量等级。