真空泵是一種真空獲取設(shè)備,它可以利用物理、化學(xué)或機(jī)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(lèi)繁多,在我國(guó)許多工業(yè)領(lǐng)域都有應(yīng)用。本文重點(diǎn)介紹了真空泵的分類(lèi)以及幾種常見(jiàn)真空泵的性能、優(yōu)缺點(diǎn),并分析了我國(guó)真空泵產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。
真空的意義
17世紀(jì),意大利物理學(xué)家托里拆利揭示了“真空”的存在。真空是指給定空間內(nèi)氣體壓力低于一個(gè)大氣壓的氣體狀態(tài)。完全沒(méi)有氣體的狀態(tài)叫做絕對(duì)真空。一般來(lái)說(shuō),我們指的是相對(duì)真空,也就是說(shuō),在可以達(dá)到的最低壓力下,每立方米氣體中仍有幾個(gè)氣體分子。
在真空技術(shù)中,“真空度”和“壓力”通常用來(lái)表示真空度。某個(gè)空間的壓力越低,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。
真空泵的分類(lèi)及發(fā)展趨勢(shì)
真空泵的分類(lèi)
自20世紀(jì)初以來(lái),真空技術(shù)不斷發(fā)展,真空設(shè)備種類(lèi)越來(lái)越多,應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大。根據(jù)真空泵的工作原理,它可分為兩種基本類(lèi)型:輸氣泵和集氣泵。輸氣泵主要是通過(guò)不斷地吸入和排出氣體來(lái)達(dá)到抽氣的目的。氣體捕獲泵通過(guò)允許氣體分子在泵的內(nèi)表面上被吸附或冷凝來(lái)減少容器中氣體分子的數(shù)量。
真空泵的分類(lèi)及發(fā)展趨勢(shì)
幾種常見(jiàn)的工業(yè)真空泵及其發(fā)展趨勢(shì)
水環(huán)真空泵是一種可變?nèi)莘e泵,它可以清除易燃、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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、磨損小、安全性高、對(duì)輸送的氣體無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),但也存在效率低、真空度低(真空差)的缺點(diǎn)。水環(huán)泵的主要原材料是鑄件,易于加工,勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此,國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品比進(jìn)口泵有價(jià)格優(yōu)勢(shì),目前被廣泛使用。目前,國(guó)內(nèi)液環(huán)泵制造商應(yīng)主要從減輕重量、減小體積、降低能耗和提高效率方面改進(jìn)產(chǎn)品。
旋片真空泵是最基本的真空采集設(shè)備之一。它是一種油封式機(jī)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(duì)金屬有腐蝕性、與泵油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及含有顆?;覊m的氣體,也不能去除水或其他液體。旋片真空泵具有體積小、重量輕、噪音低等優(yōu)點(diǎn),可以獲得較高的真空度。國(guó)產(chǎn)旋片泵已達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),價(jià)格遠(yuǎn)低于進(jìn)口泵,具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前,旋片真空泵需要解決的問(wèn)題主要是旋葉材料、軸封漏油等。以及能夠去除水蒸氣的旋片真空泵的開(kāi)發(fā)。
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。與旋片真空泵相比,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、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用于真空冶煉、真空干燥、真空浸漬、真空蒸餾等。滑閥泵鑄件重,加工工作量大,因此許多國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)希望與國(guó)內(nèi)真空泵企業(yè)合作。為了加快替代進(jìn)口,國(guó)內(nèi)滑閥泵需要在降低振動(dòng)噪聲、防止噴油和漏油方面優(yōu)化產(chǎn)品。
羅茨真空泵具有啟動(dòng)快、功耗低、泵速高等優(yōu)點(diǎn)。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。羅茨泵的使用可以減少泵送時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。目前,國(guó)產(chǎn)羅茨泵的市場(chǎng)份額小于進(jìn)口產(chǎn)品。為了搶占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),國(guó)內(nèi)企業(yè)需要在降低振動(dòng)噪聲、解決軸封漏油、提高泵的平滑度和清潔度方面對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。
干式螺旋真空泵是一種較新的真空獲取設(shè)備,具有可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、動(dòng)平衡性能好、適應(yīng)性強(qiáng)、多相混合輸送等特點(diǎn)。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(yīng)用。代表性行業(yè)包括半導(dǎo)體工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和電影工業(yè)。這三個(gè)行業(yè)的需求是干式泵市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。美,
歐大約一半的半導(dǎo)體行業(yè)使用干式真空泵,而不是油封機(jī)械泵。目前,國(guó)內(nèi)干式真空泵很少使用,市場(chǎng)份額不到1%。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)主要使用進(jìn)口干式泵。因此,應(yīng)加大國(guó)產(chǎn)干式真空泵的研發(fā)力度,使干式真空泵成為中國(guó)真空產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
結(jié)論
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展,真空泵有多種類(lèi)型和應(yīng)用領(lǐng)域。每種類(lèi)型的真空泵都有不同的優(yōu)良特性和性能。用戶(hù)應(yīng)根據(jù)各自的操作條件、真空要求和其他因素考慮如何選擇真空泵。目前,我國(guó)真空行業(yè)應(yīng)重視國(guó)產(chǎn)真空泵產(chǎn)品的升級(jí)換代,搶占更多國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。