真空泵是一種真空獲取設備,它可以利用物理、化學或機械方法從容器中抽取空氣,以獲得和改善真空環(huán)境。真空泵種類繁多,在我國許多工業(yè)領域都有應用。本文重點介紹了真空泵的分類以及幾種常見真空泵的性能、優(yōu)缺點,并分析了我國真空泵產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。
真空的意義
17世紀,意大利物理學家托里拆利揭示了“真空”的存在。真空是指給定空間內(nèi)氣壓低于一個大氣壓的氣體狀態(tài),沒有氣體的狀態(tài)稱為絕對真空。一般來說,我們指的是相對真空,也就是說,在真空技術中,每立方米氣體中仍有幾個氣體分子。通常,“真空度”和“壓力”用來表示真空度。一定空間內(nèi)的壓力越低,真空度越高,壓力越高,真空度越低。根據(jù)各壓力范圍內(nèi)不同的物理特性,真空一般分為粗真空、低真空、高真空和超高真空區(qū)。
真空泵的分類
自20世紀初以來,真空技術不斷發(fā)展,真空設備種類越來越多,應用領域逐漸擴大。根據(jù)真空泵的工作原理,它可分為兩種基本類型:輸氣泵和集氣泵。輸氣泵主要是通過不斷地吸入和排出氣體來達到抽氣的目的。氣體捕集泵通過允許氣體分子在泵的內(nèi)表面上被吸附或冷凝來減少容器中氣體分子的數(shù)量,以達到抽氣的目的。
幾種常見的工業(yè)真空泵及其發(fā)展趨勢
1.水環(huán)真空泵是一種可變?nèi)莘e泵,可清除易燃、易爆和腐蝕性氣體以及含有灰塵和濕氣的氣體。該真空泵具有結構簡單、易于維護、磨損小、安全性高、對輸送的氣體無污染等優(yōu)點,但也存在效率低、真空度低(真空差)的缺點。水環(huán)泵的主要原材料是鑄件,鑄件易于加工,是勞動密集型產(chǎn)品。因此,國產(chǎn)產(chǎn)品比進口泵有價格優(yōu)勢,目前被廣泛使用。目前,國內(nèi)液環(huán)泵制造商應主要從減輕重量、減小體積、降低能耗和提高效率方面改進產(chǎn)品。
2.旋片真空泵是最基本的真空獲取設備之一。它是一種油封式機械真空泵,適用于真空包裝、真空成型、真空抽吸等封閉系統(tǒng)的抽氣。但是,它不能用于去除氧氣含量高、對金屬有腐蝕性、與泵油發(fā)生化學反應、含有顆?;覊m、水或其他液體的氣體。旋轉葉片泵具有體積小、重量輕、噪音低等優(yōu)點,可以獲得較高的真空度。國產(chǎn)旋片泵已達到技術標準,價格遠低于進口泵,具有一定的競爭優(yōu)勢。目前,旋葉泵需要解決的問題主要是旋葉材料、軸封漏油等。以及能夠去除水蒸氣的旋轉葉片泵的開發(fā)。
3.滑閥真空泵屬于油封式變?nèi)菡婵毡?,可用于抽取一般氣體或含有少量凝析油。與旋轉葉片泵相比,滑閥真空泵具有能在高壓(104帕)下工作、抽氣能力大、能在惡劣工作條件下使用和經(jīng)久耐用的優(yōu)點。主要應用于真空冶煉、真空干燥、真空浸漬、真空蒸餾等?;y泵鑄件重,加工工作量大,因此許多國外生產(chǎn)企業(yè)希望與國內(nèi)真空泵企業(yè)合作。為了加快替代進口,國內(nèi)滑閥泵需要在降低振動噪聲、防止噴油和漏油方面優(yōu)化產(chǎn)品。
4.羅茨真空泵具有啟動快、功耗低、泵速高等優(yōu)點。它能抽出含有水蒸氣和灰塵的氣體,并能迅速抽出突然釋放的氣體。使用羅茨泵可以減少泵送時間,提高生產(chǎn)效率。
5.干式螺桿真空泵是一種較新的真空獲取設備,具有可靠性高、使用壽命長、動平衡性能好、適應性強、多相混合輸送等特點。它能去除腐蝕性、毒性、含塵氣體、可冷凝蒸汽和其他氣體。干式泵有廣泛的應用。代表性行業(yè)包括半導體工業(yè)、化學工業(yè)和電影工業(yè)。這三個行業(yè)的需求是干式泵市場的主要驅動力。大約一半的半導體工業(yè)使用干式真空泵代替油封機械泵。目前,國內(nèi)干式真空泵很少使用,市場份額不到1%。中國半導體行業(yè)主要使用進口干式泵。因此,應加大國產(chǎn)干式真空泵的研發(fā)力度,使干式真空泵成為中國真空產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟增長點。