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。
无油气泵是指气泵的活塞和气缸之间无润滑油,活塞环是特殊材料,一般用来泵送清洁的特殊气体 ,比如液化气,天燃气等。
无油气泵工作原理:
1、通过容积变化,在体积大的时候吸入空气,在体积变小时(压力变大)排出空气,容积变化是靠着活动的机械部件来实现的,要求有很小的间隙并且有很高的精度,比如爪泵。
2、依靠非常高的机械动转速度,将空气分子定向撞击而携带走,如分子泵。三是低温泵,在接近绝对零度的冷面上,几乎所有的空气分子都被冷冻捕集在表面。
无油气泵最大的优点是不返油,对被抽空间没有油蒸汽污染,不喷油,没有油蒸汽从泵口排出,不污染环境。
属于环保类产品,因此发展前景很好,被称为二十一世纪“绿色真空泵”。无油真空泵又称干式泵,主要包括旋片式、活塞式、螺杆式、涡旋式、涡轮式、爪型泵等等。
扩展资料:
无油真空泵日常使用和维护时,需要注意以下事项:
1、应具有充分良好的通风条件及低于40℃的环境温度。
2、无灰尘及脏物的清洁场所。
3、无水、油等液体会降落到泵上。
4、不直接暴露在阳光里。
5、有足够的周围空间能便于泵的检查,维护和装拆。
6、泵必须安装在平坦的平面上。
7、最好将泵放在类似混凝土坚硬的地基上安装,如果没有条件,也可将泵牢固地安装在钢制或木制的机架上。
无油真空泵就是工作期间不用油做为工作介质和密封的,主要是在工作空间内没有油,如涡旋泵、螺杆泵、低温泵等,共同组成的系统可以获得无油洁净的空间,这是真空发展的趋势。
无油真空泵与油泵相比真空度低,抽气量小,但体积小巧,易于安装,维护简单,移动方便,不产生油烟,不污染环境,尤其在要求较高的实验室使用较好。也是实验室最常备的设备之一。
因此在选购无油真空泵时要先确定要求工作的真空度,如果需求的真度高,而选的真空泵就要高于需求的真空度,否则达不到抽真空的要求,就会达不到工作要求。其次是无油真空泵抽气速率,选型时就要稍大于所需求的抽气速率,这样就能更好的满足需要。最后看抽取的气体有无腐蚀性,有腐蚀的气体会腐蚀泵,必须要用特殊的材质才能满足需求。
无油直联旋片真空泵,是一种旋片式单级真空泵。用来抽除密封容器中的气体,以获取真空的基本设备。
该泵可用于空调,制冷设备的修理,医疗仪器的抽吸装置,印刷机械,真空包装,真空吸塑,理化实验及需要真空环境的小型装置等各种真空作业用。还可以作为小型的油增压泵、油扩散泵,分子泵等的前级泵使用。
该泵不适用于抽除对黑色金属有腐蚀的,对泵油起化学反应的,含有颗粒尘埃的气体,以及含氧过高,有爆炸性的有毒气体。更不能作为传输泵(即从一个容器抽送到另一个容器)使用。
凡是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵,称为机械真空泵。
机械真空泵按其工作原理及结构特点分述如下:
一、变容真空泵
它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。
1、往复式真空泵 :利用泵腔内活塞往复运动,将气体吸入、压缩并排出。又称为活塞式真空泵。
2、旋转式真空泵 : 利用泵腔内转子部件的旋转运动将气体吸入、压缩并排出。它大致有如下几种分类:
1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵内各运动部件之间的间隙,减少泵内有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵等。
2)液环真空泵 将带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时,把工作液体抛向泵壳形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小的旋转变容吸排气腔。工作液体通常为水或油,所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。
3)干式真空泵 它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。由于干式真空泵泵腔内不需要工作液体,因此,适用于半导体行业、化学工业、制药工业及食品行业等需要无油清洁真空环境的工艺场合。
4)罗茨真空泵泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。
二、动量传输泵
它依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。这类泵可分为以下几种形式:
1、分子真空泵 :它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为:
1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。
2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。
3)复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。
按其工作原理,基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。
一、气体输送泵包括:1、液环真空泵(水环式真空泵)2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等
二、气体捕集泵包括:吸附泵和低温泵等。
无油真空泵可应用于下列各项工作中:
1、自动包装线上的真空吸拉列开袋、装料。
2、印刷机械上的纸张真空吸送。
3、各种液体注入瓶内的高效率真空灌装。
4、各种塑料制品的真空吸塑成形。
5、物体表面在真空状态下的气密性试验。
6、纸箱及瓶类物品的标鉴真空吸送粘贴。
7、真空吸引固定下的照相制版。
8、真空状态下的利用压力差引导气体分析。
9、各种医药机械自动线上的配套使用。
10、加工上的非磁性零件夹用的真空吸盘夹具。
11、各种容器在真空状态下的检漏试验。
12、食品加工机械上的应用。
13、中西药厂真空蒸馏干燥。
14、医院手术室的真空吸引。
15、院校、研究所、厂矿实验室气体分析,理化实验。
16、各种医疗仪器的配套使用等。