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求答好凯德干式螺杆真空泵的原理

孝顺的小土豆
斯文的黑裤
2022-12-30 00:28:59

求答好凯德干式螺杆真空泵的原理

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从容的信封
2026-01-27 01:40:32

好凯德干式螺杆真空泵原理:

它是利用一对螺杆,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。

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2026-01-27 01:40:32

导读:真空泵的工作原理?真空泵工作原理解析

整个汽车车身上有非常之多形状不一、不同功用的零部件,而“真空泵”是干什么的?汽车真空泵已经成为一个不可或缺的关键零部件。据了解,汽车真空泵主要应用于汽车制动系统,为汽车制动系统中的真空助力器提供真空源,减轻踏板阻力,从而减小制动距离。通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。下面一起看下真空泵工作原理解析吧。

真空泵工作原理解析——种类

随着真空应用的发展,真空泵的种类已发展了很多种,其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。随着真空技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽,大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求。

常用真空泵包括:干式螺杆真空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵等,这些泵是我国国民经济各行业应用真空工艺过程中必不可少的主力泵种。近年来, 伴随着我国经济持续高速发展,真空泵相关下游应用行业保持快速增长势头,同时在真空泵应用领域不断拓展等因素的共同拉动下,我国真空泵行业实现了持续稳定地快速的发展。

真空泵工作原理解析——工作原理

1)、水环式真空泵工作原理

水环式真空泵叶片的叶轮偏心地装在圆柱形泵壳内。泵内注入一定量的水。叶轮旋转时,将水甩至泵壳形成一个水环,环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心,右半轮毂与水环间的进气空间4逐渐扩大,从而形成真空,使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部,由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强,于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。

2)、旋片式真空泵工作原理

旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33&tim es 10-2(pa)属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。

3)、罗茨真空泵工作原理

罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。

真空泵的好坏决定于其机械结构和油的质量,使用真空泵时必须把它保护好。如果蒸馏挥发性较大的有机溶剂时,有机溶剂会被油吸收结果增加了蒸气压,从而降低了抽空效能,如果是酸性气体,那就会腐蚀油泵,如果是水蒸气就会使油成乳浊液而抽坏真空泵。

真空泵工作原理解析——保养窍门

1、经常检查油位位置,不符合规定时须调整使之符合要求。以真空泵运转时,油位到油标中心为准。

2、换油期限按实际使用条件和能否满足性能要求等情况考虑,由用户酌情决定。一般新真空泵,抽除清洁干燥的气体时,建议在工作100小时左右换油一次。待油中看不到黑色金属粉末后,以后可适当延长换油期限。

3、经常检查油质情况,发现油变质应及时更换新油,确保真空泵工作正常。

4、真空泵在工作第一个月内,经100小时更换润滑油,以后每个500小时,换油一次。

5、一般情况下,真空泵工作2000小时后应进行检修,检查桷胶密封件老化程度,检查排气阀片是否开裂,清理沉淀在阀片及排气阀座上的污物。清洗整个真空泵腔内的零件,如转子、旋片、弹簧等。一般用汽油清洗,并烘干。对橡胶件类清洗后用干布擦干即可。清洗装配时应轻拿轻放小心碰伤。

6、向轴承体内加入轴承润滑机油,观察油位应在油标的中心线处,润滑油应及时更换或补充。

7、检查真空泵管路及结合处有无松动现象。用手转动真空泵,试看真空泵是否灵活。

8、重新装配后应进行试运行,一般须空运转2小时并换油二次,因清洗时在真空泵中会留有一定量易挥发物,待运转正常后,再投入正常工作。

9、开动电机,当真空泵正常运转后,打开出口压力表和进口真空泵,视其显示出适当压力后,逐渐打开闸阀,同时检查电机负荷情况。

10、尽量控制真空泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内,以保证真空泵在最高效率点运转,才能获得最大的节能效果。

11、真空泵要停止使用时,先关闭闸阀、压力表,然后停止电机。

12、真空泵在运行过程中,轴承温度不能超过环境温度35C,最高温度不得超过80C。

13、真空泵在工作第一个月内,经100小时更换润滑油,以后每个500小时,换油一次。

14、经常调整填料压盖,保证填料室内的滴漏情况正常(以成滴漏出为宜)。定期检查轴套的磨损情况,磨损较大后应及时更换。

15、真空泵长期停用,需将泵全部拆开,擦干水分,将转动部位及结合处涂以油脂装好,妥善保管。真空泵在寒冬季节使用时,停车后,需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。

汽车的真空泵装置地位如此重要,不好好保养怎能行?也是希望大家认真阅读以上内容,不定哪天就会用到了。对于真空泵漏油到底需不需要更换,其实在面对不一样的问题时候应该用采用不一样的解决办法,而不是一致出现问题就更换,有些可能只是一个小零件坏了或者老化了,所以具体情况具体分析。以上就是我分享的关于真空泵工作原理解析的相关信息。

@2019

可靠的机器猫
标致的黑夜
2026-01-27 01:40:32

真空泵是什么

真空泵指的是利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。

真空泵的工作原理

水环式真空泵,它的叶片的叶轮是偏离中心的装在圆柱形泵壳内。当泵内注入一定量的水后。叶轮开始旋转,然后将水甩至泵壳,从而形成一个水环,环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心,右半轮毂与水环间的进气空间逐渐扩大,从而形成真空,使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部,由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强,于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。

真空泵的分类

随着科学技术的发展,真空泵的种类也越来越多,而常见的真空泵可以分为干式螺杆真空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵等。

背后的画笔
动听的手机
2026-01-27 01:40:32
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。

火星上的烤鸡
彩色的大侠
2026-01-27 01:40:32
原理是利用偏心转子在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外,主要是在吸气过程中,吸气腔体积增大,真空度降低,将容器内气体吸入泵腔,在排气过程中体积变小,压强增大,最终通过油封将吸入的气体排出泵外。 扩展资料使用真空泵的注意事项:正常运传前,真空泵应先做一次试运转,检查真空泵有无异常振动及冲击声响。初次使用的真空泵还要测定真空泵的极限压强,应符合技术规范。真空泵在长期工作的条件下,真空泵温不应超过70度。至于抽速的测定.由于比较复杂,一般不作检查。需要通冷却水的机械真空泵.在开机前应先通冷却水,然后再启动。冷却水的出口水温不宜超过30度。首次安装真空泵时,应检查电机是否正转,也就是电机与真空泵内转子转向一致,一般电机上方标有电机正常运转方向。真空设备应安装在清洁、干净的环境里,不宜有杂物、粉尘、水源,温度过高的地方也不适合。

明理的画笔
腼腆的小白菜
2026-01-27 01:40:32
整个车身上有十个不同形状、不同功能的零件,但是&ldquoTrue 空泵&rdquo这是什么?汽车空泵已经成为不可或缺的关键部件。据了解,汽车真空泵是汽车制动系统中的关键应用,为汽车制动系统中的真空助力器提供真空源,减小踏板阻力,从而减小制动距离。通俗地说,真空泵是通过各种方法对某一密闭房间内的真空进行改善、引起和维持的装置。我们来看看这辆车的真实空泵故障和漏油情况。

真空泵工作原理分析&mdash&mdash种类

随着真空应用的发展,真空泵种类繁多,其泵送速度从每秒十分之几升到每秒几十万、几百万升。随着生产和科研领域对true 空技术的应用压力范围要求越来越高,大部分都必须通过由几台true 空泵组成的true 空泵送系统进行泵送,以满足生产和科研过程的要求。

常见的空泵包括:干式螺杆真空泵空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋叶片泵、罗茨泵、扩散泵等。这些泵是我国国民经济各行业应用真空空工艺过程中不可缺少的主泵。近年来,随着我国经济的持续快速发展,真空泵下游应用行业保持快速增长势头。同时,在真空泵应用领域不断扩大等因素的推动下,我国真空泵行业实现了持续、平稳、快速的发展。

真空泵工作原理分析&mdash&mdash操作原理

1)水环真空泵的工作原理

水环真空空泵叶片的叶轮偏心安装在圆柱形泵壳中。向泵中注入必要量的水。叶轮旋转时,水被抛入泵壳内,经过发展变化形成水环,水环的内表层与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心,右半轮毂与水环之间的进气空空间4逐渐扩大,然后通过发展变化实现空,使气体可以通过进气管进入泵内的进气空空间。然后气体进入左半部分,由于轮毂圈之间的容积逐渐压缩,压力增大,所以气体通过排气空室和排气管排到泵外。

2)旋叶式真空泵的工作原理

旋叶空泵(简称旋叶片泵)是一种油封机械实装空泵。其工作压力范围为101325~1.33倍;10-2(pa)是低真空泵。可单独使用,也可作为其他高保真空泵或超高保真空泵的前级泵。广泛应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油、医药等生产和科研部门。

3)罗茨真空泵的工作原理

罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的连续旋转,泵送气体从进气口被吸入转子和泵壳之间的空空间v0,然后通过出气口排出。由于v0空在吸入后完全关闭,泵室中的气体不会被压缩或膨胀。但当转子顶部绕排气口边缘转动,v0空与排气侧相通时,由于排气侧气体压力较高,一部分气体在空之间冲回v0,使气体压力突然升高。当转子继续运转时,气体从泵中排出。

真空泵的质量取决于其机械结构和油品质量,使用真空泵时必须保证。如果挥发性有机溶剂被蒸馏,有机溶剂会被油吸收并增加蒸汽压,这将降低泵送效率。如果是酸性气体,会腐蚀油泵。如果是水蒸气,会使油乳化,泵出真正的空泵。

真空泵工作原理分析&mdash&mdash维护技巧

1、经常检测油位位置,不符合规定的必须调整到符合要求。当真空泵旋转时,油位达到油标准的中心。

2.换油周期根据实际使用情况和是否能满足性能要求等来考虑。,这由用户自行决定。大多数新珍空泵在清除干净干燥气体时,提倡每工作100小时上下换油一次。在油中看不到黑色金属粉末后,换油期可在未来适度延长。

3.经常检查油品质量,发现油品变质应立即更换新油,以保证真空泵正常工作。

4、甄空泵在第一个月工作,100小时后,每500小时换油一次。

5.大多数情况下,工作2000小时后,应对真空泵进行检修,检测栲胶密封的老化程度,排气阀片是否有裂纹,并清理沉积在阀板和排气阀座上的污垢。清洁整个真空空泵腔内的零件,如转子、转子、弹簧等。大部分都是用汽油洗,晾干。清洁橡胶零件后,用干布擦干。清洁配置时,小心操作,小心碰撞。

6.向轴承体内加入轴承润滑机油,观察油位应在油标中心线,应立即更换或补充润滑油。

7.检查真空泵的管道和接头是否有起吊现象。手动运行真空泵,查看真空泵是否灵活。

8.重新安装和配置后,测试运行应该做得很好。大部分应该空旋转2小时,换两次油,因为清洗时泵内会有必要量的挥发物,旋转正常后才能投入正常工作。

9.启动马达。泵空正常旋转后,打开出口压力表和进口泵空。显示压力适中后,逐渐打开闸阀,同时检查电机负载。

10.在标志指示的范围内,最大限度地调节真空泵的流量和扬程,确保真空泵在最高效率点旋转,以获得最大的节能效果。

1.当真空泵需要停止时,首先关闭闸阀和压力表,然后停止电机。

12.True 空泵运行过程中,轴承温度不应超过环境温度35C,最高温度不应超过80C。

13.Zhen 空泵应在运行的第一个月100小时后更换润滑油,此后每500小时更换一次。

14、经常调整填料压盖,保证填料室的正常滴水状态(以滴水不出为宜)。定期维护轴套的磨损情况,磨损大了立即更换。

15.Zhen 空泵长期停用,需要将所有泵拆开,擦干水分,在作业场所的位置和接头处涂上油脂,并妥善保管。True 空当泵在寒冷的冬季使用时,停止后,需要拧开泵体下部的放油塞,排出介质。避免冻裂。

汽车真正空泵装置的位置如此关键,维修工作怎么可能差?我也希望我的朋友们认真一点

虚拟的龙猫
俊秀的蜗牛
2026-01-27 01:40:32
区别:

内部结构和气体压缩原理是一样的。真空泵是用来将气体抽走,在被抽吸的地方建立一定真空;空压机则是将气体压缩到一定压力后,供应给需要压缩空气的设备。

螺杆空压机:

螺杆空压机采用预成套配置螺杆式空气压缩机只需单一的电源连接及压缩空气连接,并内置冷却系统,令安装工作大为简化。螺杆式空气压缩机以其高效能、高效率、免维护、高度可靠等优点始终如一的为各行各业提供优质的压缩空气。

螺杆式空气压缩机采用预成套配置,只需单一的电源连接及压缩空气连接,并内置冷却系统,令安装工作大为简化。螺杆式空气压缩机以其高效能、高效率、免维护、高度可靠等优点始终如一的为各行各业提供优质的压缩空气。螺杆式空气压缩机中的螺杆压缩组件,采用最新型数控磨床内部制造,

并配合在线激光技术,确保制造公差精确无比

。其可靠性和性能可确保

压缩机的运转费用在使用期内一直极低。调整压缩机、一体式压缩机和干燥剂系列都是L/LS系列压缩机中的新产品。

螺杆空压机采用预成套配置,只需单一的电源连接及压缩空气连接,并内置冷却系统,令安装工作大为简化。螺杆式空气压缩机以其高效能、高效率、免维护、高度可靠等优点为各行各业提供优质的压缩空气。

螺杆真空泵:

螺杆真空泵是利用一对螺杆,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,它是油封式真空泵的更新换代产品,能抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合,在国内各大制药和化工企业得到广泛应用。

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。

香蕉老师
现代的秀发
2026-01-27 01:40:32
应该是环境气压高有可能达不到极限真空。不过要看什么种类的泵,如果是滑阀真空泵,应完全不受影响。

机械式真空泵工作原理都是持续的抽取气体,使一定体积的气体被隔离到泵里面的空间内,再排出去,这样容器里的气体会越来越稀薄,这样随着容器内气体越来越少,泵的抽气效率也会越来越低,到最终各个密封部分(包括容器和泵本身)的漏气速率和抽气速率一样,真空就不再提升。

1、分类 a类,机械泵:油封机械泵(单级),油封机械泵(双级),分子泵,罗茨泵;

b类,蒸汽喷射泵:水银扩散泵,油扩散泵,油喷射泵;c类,干式泵:溅射离子泵,钛升华泵,吸附泵,冷凝泵,冷凝吸附泵。

2、各自结构,a机械泵就是通过机械原理抽气而抽真空的,一般都有定子,转子,和旋片,阀门等组成。机械泵一般抽真空度较低,油封机械泵抽到10(-2)次方就不能往下抽了,但罗茨泵和分子泵由于其巧妙的设计,可以抽到10(-4)甚至更高。b蒸汽喷射泵就是利用加热气化使高速喷出的蒸汽的动量携带气体分子出来,从而抽真空的,蒸汽喷射泵因为是由蒸汽携带气体出来的,一般都会有蒸汽污染。注:蒸汽携带气体出来之后蒸汽会冷凝回流,再蒸发,再携带,依次循环。蒸汽喷射泵抽的真空度比一般机械泵高,但是也高不了多少,主要是会有污染。

c干式泵,每种的原理结构都大不同,优点就是无污染,抽的真空度高,能抽高真空,最高可以达到10(-12)的极限真空,缺点是技术要求太高了,而且抽到10(-12)一般来说连续抽个几个月才能达到,时间好长哦。我用冷凝泵抽到10(-4)都得四五个小时哦,而且干式泵无法从大气压直接抽到高真空,得用前两种泵抽到一定真空度后,干式泵才能开始工作,继续抽到更高真空。

傻傻的山水
迷人的睫毛膏
2026-01-27 01:40:32
干泵的泵腔内没有任何液体,可以从大气抽到几个Pa。1980年干泵在半导体行业己经替代油封式机械泵,获得(1~100)Pa的极限压力,用于化学汽相沉积和芯片的刻蚀。过去半导体行业的油封机械泵都是采用惰性的氟油来润滑,以防止腐蚀性气体对油的侵蚀,但是氟油十分昂贵,而且维护费用亦很高。

采用干式真空泵,泵内不仅不存在润滑油,而且亦不存在废液处理的问题。但是泵腔内没有油,就使得泵腔内部的间隙无法保持密封,而且还失去了用于控制温度的传热介质,这对干式真空泵带来很大的挑战。

早期的干泵是由几级罗茨型转子或几级爪型转子串联而成,它们在泵腔内没有任何接触,用同步齿轮带动二个平行的转子轴,由于泵腔内没有任何液体,所以内部间隙要尽可能保持很小,以减少气体的返流。但是这个很小的间隙对于工艺颗粒的堆积显得十分敏感,目前解决这个问题的办法就是:从泵的入口充入惰性气体将它冲刷掉,或者用惰性气体来稀释可凝性的腐蚀气体。

干泵在半导体行业应用成功,亦激励干泵制造商将干泵引入化学工业,虽然干泵价格昂贵,但运行成本较低,特别是没有废液处理问题,对环境和健康十分有利。目前各种类型的干泵很多,包括涡旋泵、隔膜泵、干式旋片泵、罗茨型干泵、爪式干泵和螺杆真空泵。在化工行业应用中占主导地位的是罗茨型干泵、爪式干泵和螺杆真空泵。

1 罗茨型干泵

罗茨型干泵是属于较大型的干式真空泵,在化学工业有着广泛应用。该泵是由三级三叶型罗茨转子串联组成,它们装在同一根轴上,各级转子之间由中隔板隔开,形成各级泵腔,上一级排气口连到下一级进气口,各级串联进行抽气。各级转子的直径和形状是相同的,各级转子的宽度向高压侧方向变窄,但是这种设计均需要级间冷却,亦即上一级排出的气体通过热交换器后冷却后再进入到下一级的入口,如图8所示。这种三叶型的罗茨型干泵虽然可以减少气体返流,但是被抽气体要经过曲折路程才能排出到泵外,容易造成工艺物料堆积在泵腔内,而且颗粒杂质也不容易直接排出到泵外。罗茨型干泵可以从大气抽到10Pa,抽速为(36~60)升/秒。

图8 罗茨型干泵

2 爪式干泵

爪泵在1930年就己经研究成功,并首次用于压缩机行业,这种爪式转子的特点是在高压下具有高的压缩比。爪式转子还具有两个功能:一是用来截获、输送以及压缩气体,另一个就是像阀门一样,在适当的时间打开和关闭吸气口和排气口。目前这种泵的设计结构大都是由一级罗茨转子与三级爪式转子串联而成,罗茨转子作为高真空级,爪形转子作为压缩排气级,如图9所示。

图9 单爪式泵

这种爪式干泵早期应用于半导体的溅射、刻蚀、离子注入及PCVD薄膜制备等领域时,由于在工艺过程中会生成大量微小颗粒或反应生成的腐蚀性介质,可以通过向泵口引入惰性气体进行清洗,以防止微小颗粒在泵腔内沉积,同时亦降低腐蚀性气体的浓度。爪型泵己经在化工行业的蒸发、蒸馏、干燥、浓缩等领域应用。这种爪型泵的极限压力为(1~10)Pa,抽速为(25~140)L/s。

3 螺杆真空泵

螺杆真空泵是20世纪90年代初出现的一种理想的泵种,具有抽速范围宽广、结构简单紧凑、泵腔内无摩擦组件、能耗低、无废液排放以及运行成本低等一系列优点,因而在半导体、光伏产业、化工、制药、石化、空间模拟、低压风洞等领域到广泛应用。

螺杆真空泵的工作原理:由一对同步齿轮带动逆向旋转的螺杆,在螺杆与螺杆之间、螺杆与泵腔之间均有一定的间隙,没有任何金属与金属之间的接触。于是螺杆在旋转过程中就将被抽气体从进气口吸入并排出到排气口,见图10。

图10 螺杆真空泵断面图

早期的螺杆真空泵是等螺距,为了降低能耗、降低泵腔内的温度,又开发了变螺距的螺杆真空泵。其中一种螺杆是由二段螺距大小不等的螺杆拼接而成,另外一种就是螺距连续变化的螺杆真空泵,螺杆是由一个整体材料加工制作而成,各种不同的螺杆设计见图11所示。

图11 各种不同的螺杆设计

变螺距真空泵的最大优点就是比等螺距螺杆真空泵节能30%,排气温度亦较低。图12和图13分别为等螺距与变螺距的P-V图。

图12 等节距螺杆P—V图

图13 变节距螺杆P—V图

与罗茨型干泵和爪式泵相比,螺杆真空泵被抽气体在泵内的路程很短(见图14、15、16),很少受到扰动,可以迅速排出,因而微小的颗粒杂质不易积累在泵内。

图14 多级罗茨式

图15 罗茨+爪式

图16 干式螺杆泵

另外,螺杆真空泵的抽速特性较好,有效工作压力范围很宽,在大气到100Pa时仍有较高抽速(见图17)。

图17 抽速特性比较

由于螺杆真空泵大多数是用于抽除腐蚀性或危险性气体,为了防止泵腔和螺杆被腐蚀或生锈并延长泵的使用寿命,根据不同的应用可选择下列不同的涂层:

PTFE(聚四氟乙烯)涂层:

●耐化学性能好;

●涂层寿命较短;

●熔点低于300℃;

●耐磨性较差。

NIFA涂层:

●2个涂层(Ni+PFA),第一层Ni(15~20)μm,第二层PFA(25~35)μm(可溶性聚四氟乙烯);

●对所有的化学物质均具有良好的耐腐蚀性;

●耐机械划伤的性能好;

●即使PFA涂层磨损,仍然有Ni涂层保护基体材料。

NIFLON涂层:

●1个涂层(PTFE溶于化学镀Ni)15~20μm;

●良好的耐磨性;

●对基材具有良好的结合力;

●对极大多数化学物质具有良好的耐蚀性;

●耐机械划伤;

尽管螺杆真空泵有涂层保护,但是仍然要避免腐蚀性介质冷凝在泵内,因此正确的操作使用和日常维护仍然十分重要——

在启动螺杆泵以前,首先要从泵的入口充入惰性气体,运行半小时,使泵腔内的温度升高,以防止被抽气体冷凝在泵腔内;

在螺杆泵停机以前,亦要从泵的入口充入惰性气体,运行半小时,以彻底清除泵腔内的残余物质;

如果工艺物质堆积在泵腔内,造成再启动困难或启动电流过大,则需要在停泵情况下,关闭主阀,打开排气口,用水蒸汽进行冲刷,直到泵可以灵活转动为止;

最后,由于螺杆泵在化工行业使用工况比较恶劣,必须根据使用说明书的要求进行日常维护。

结语

液环泵结构简单,运动部件少,操作、维护都十分简便,而且价格亦较低廉。螺杆真空泵虽然价格比较昂贵,但性能十分优越,运行费用亦低,不存在废液排放问题,既节能又环保。所以上述两种真空泵最适合于化工工艺应用。