真空获得技术的最新进展

1、真空获得技术的最新进展摘要:真空获得技术是真空技术的基础,真空的获得主要靠真空设备来实现。本文介绍了旋片泵、罗茨泵、滑阀泵、油扩 散泵、分子泵等几种常用的真空获得设备的最新进展情况,及我国未来真空获得技术的发展方向。关键词:真空设备 真空获得 真空技术我国真空获得设备行业自改革开放以来有了很大的发展和长足的提高。在产值、产量上有了大幅度增 加,种类、规格、综合技术程度上也获得了可观的成就。但是目前国内真空获得设备仍然存在高端产品满 足不了国内市场需求,依靠进口,低端产品竞争激烈,价格低廉,利润微薄的状况。现从几种常用的真空 泵入手,介绍我国目前主要的真空获得设备的现状及未来真空技术的发展方向。

2、1 旋片真空泵旋片式真空泵是利用转子和可在转子槽内滑动的旋片的旋转运动以获得真空的一种变容机械真空泵。 目前,旋片式真空泵得到了快速地发展,已相继完成了产品的更新换代,在市场上的需求量加大,国家政 策的有利推进, 使得国内旋片式真空泵企业突飞猛进, 不仅在技术上改进, 而且在综合性能上也有所完善。 1 2X 型旋片式真空泵:为双级结构,它的工作性能由高压级与低压级二部分组成,它的吸入口与真空 容 器或真空设备连接,在运转时容器内的气体将大量吸入与排出。2 X 型旋片式真空泵:系单级旋片式真空泵,国内首创的能抽除大量水蒸气的新产品,由于泵本身带 有 油再生装置和可靠的气镇装置,延长了泵油的使用寿

3、命。3 2XZ 型旋片式真空泵:为双级直联结构,它的工作性能由高压级与低压级二部份组成,它的吸入口 与 真空设备连接,在运转时将容器内的气体大量吸入与排出,当设备获得真空时,高压级排气阀封闭, 高压级 入口的气体将转送到第二级,并经第二级吸入与排出真空设备可获得了一定的真空。4 WX 型真空泵:系无油真空泵,是一种获得真空设备之一。 WX 型无油真空泵的极限真空为 6×10-2Mpa 。 它具有结构简单、操作容易、维护方便、不会污染环境等优点。是一种使用范围非常广泛的 机械真空泵。5 XD 型旋片式真空泵:为单级旋片式联轴式结构。 它的工作性能是高转速, 低噪声, 抽速快, 效率高。

4、 XD 型旋片式真空泵只需空气冷却,有防返油结构,防止泵油返入被抽系统,泵内装有排气过滤器,有效 消除 油雾,运转平衡,振动小,可以在任意压强下工作。需要承认的是我国旋片式真空泵产品与国外新一代真空泵无论在性能、结构、品种和使用效果等方面 都存在不小差距,很难满足不同的热湿处理场所和不同处理方案的要求。急需发展不同结构、满足仪器行 业发展的要求。2 罗茨真空泵罗茨真空泵主要是靠泵腔内一对叶形转子同步、反向旋转的推压作用来移动气体而实现抽气的真空 泵,此泵不可以单独抽气,前级需配油封、水环等可直排大气。随着罗茨真空泵的发展速度越来越快,其种类也越来越多。下面介绍三种类型的罗茨真空泵。1 ZJ 系

5、列罗茨真空泵:ZJ 系列罗茨真空泵,一种旋转变容式真空泵,其优点是在较低的入口压力时具 有较高的抽气速率,它是目前获得中、 高真空的主要抽气设备之一, ZJ 系列罗茨真空泵不能单独排气,必 须与前级泵串联使用,待被抽系统中的压力被前级真空泵抽到罗茨真空泵所能接受的压力时才能开始工 作,否则将会因过载和过热而损坏。2 JZJX 系列罗茨旋片真空泵:JZJX 系列罗茨旋片真空泵是由 ZJ 型罗茨泵做为主抽泵,单级或双级旋 片泵做为前级泵的低、 高真空获得设备, 整套机组安置在一个机架上, 配以管道、 阀门和电器操作控制箱, 除最小二个规格外,还配有冷却水管系统机组结构紧凑、使用方便。 JZJX 系

6、列罗茨旋片真空泵真空度高, 可持续工作,噪音低。3 JZJ2B(S系列罗茨水环真空泵:是由 ZJ 型罗茨泵做为主抽泵, 2BV (2SK 型水环真空泵或罗茨水 环真空机组作为前级泵组成的抽气机组。它不仅可以用来抽除一般气体,还可以抽吸含有水份及少量灰尘 的气体。它与一般机械真空泵相比具有不怕油污染,不怕水气及微尘等优点。和一般真空泵相比,罗茨真空泵具有极限真空度高及在较高真空度工况下抽速大的优点。罗茨真空泵 在我国有着巨大的市场潜力,但是目前国产罗茨真空泵在技术上还落后于国外。尤其是 8字形转子的精加 工一直是国内罗茨真空泵制造的一个难点,严重制约了国产罗茨真空泵的发展。国产罗茨真空泵,应该进

7、 一步解决自身的技术问题,比如降低国产罗茨真空泵的振动噪声,解决轴封漏油的问题,同时还应该改善 外观,提高泵内的光洁度。3 滑阀真空泵滑阀式真空泵的抽气原理与旋片泵相似,但两者结构不同。滑阀式真空泵是利用滑阀机构来改变吸气 腔容积的,故称滑阀泵。滑阀泵亦分单级泵和双级泵两种,有立式和卧式两种结构形式。单级泵的极限压 力为 0.41.3Pa; 双级泵的极限压力为 6×10-2 10-1 Pa。一般抽速超过 150L/S的大泵都采用单级形式。 这种泵可单独使用,也可作其它泵的前级泵用。国产滑阀泵与国外产品仍存在很大差距,主要表现为:噪声、振动大。如 H-150滑阀泵,国内产品大 多数要用

8、地脚螺栓,否则由于振动,泵爬行严重;喷油、漏油。泵启动时喷油严重,运转后漏油,多数产 品存在此问题;停泵返油严重,造成启动困难,使电机过载;稳定性、可靠性差,由于生产加工装备落后, 不但生产效率低,且零部件的互换性差,影响了产品的稳定性和可靠性4 油扩散泵油扩散泵是蒸汽流真空泵中的一种,其主要性能指标有极限压力、抽气速率、临界前级压力、泵液反 经率、加热时间、加热功率等。该泵与以上三种泵的抽气机理不同。它是利用蒸汽流作用产生压强差,使 气体向蒸汽流中扩散,再经压缩到泵的出口,由前级泵排除。油扩散泵可分为两个系列, 直筒型和凸腔型。 直筒型的规格有 K-100、 K-160、 K-200、 K-

9、300、 K-400、 K-600、 K-800、 K-1000、 K-1200等。凸腔型的规格有 KT-150、 KT-200、 KT-300、 KT-320、 KT-400、 KT-500、 KT-600、 KT-800、 KT-1000等。 由于凸腔泵的腔体外凸增大, 因此抽速比直筒泵高出 30%左右。油扩散泵与罗茨泵、旋片泵等组成机组,用于机械、冶金、薄膜等行业。其特点是极限真空度高,可达到 1×10-5pa ,没有机械运动,可靠性好。国产油扩散泵都存在一定的返油,易造成油污染,因此限定了它 的使用条件。5 水环真空泵水环真空泵是液环真空泵中的一种。它以水为介质达到真空目的。

10、其主要性能指标有最大气量、极限 真空度等。水环真空泵的型号规格很多,有 SK 单级水环泵系列, 2SK 双级水环泵系列, 2BEI 水环泵系列等等。 该泵的特点是抽气量大、无油污染,可抽出潮湿气体。可以单独使用,也可以组成机组。目前国产水环泵 向大型化发展, 20000m3/h 的水环泵已经用于煤矿的安全生产。6 分子泵和干泵分子泵在国外是高真空领域的主泵,主要用于半导体、薄膜工业等。在国内还没有大规模应用于工业 生产。分子泵在国外半导体领域里的许多工艺场合是用来代替低温泵,尤其是溅射、刻蚀和 LCVD 等装置 都采用复合分子泵和牵引泵作为主泵。由于分子泵对水蒸气的抽速仅为同口径低温泵抽速的四

11、分之一,所 以分子泵的排气时间比低温泵长。为了提高抽速,国外在分子泵的入口侧装一个 -130-150的低温冷 板,称之为低温分子泵,水蒸气被低温板捕获,其他气体则由分子泵抽走。这种低温分子泵在真空镀膜装 置上应用,既提高了生产效率又改善了膜层质量。随着我国半导体工业、薄膜产业和科学研究事业迅速发 展,分子泵应该是我国真空泵制造业发展的重点。首先,分子泵要从小到大建立完整系列,并研究开发各 种复合分子泵、牵引泵和低温分子泵,以满足不同场合的需要。干泵是应半导体、薄膜等产业的迅速发展应运而生。该泵可做为分子泵的前级泵,从而实现全无油高 真空系统。干泵在国内刚刚起步。目前有爪型泵、叶片泵、往复活塞泵、螺杆泵等等。7 智能真空泵智能真空泵,顾名思义就是智能化、自动化的真空泵。一般特指集成了传感器、真空表、单片机等监 控系统的微型真空泵、小型真空泵、微型气泵,能对真空泵关键参数如“真空度 (负压 ”、“流量”等进 行实时、自动调整,从而完成一般要构建一个较复杂系统,才能完成的如“真空保压”、 “自动定时停机、 启动”、定时定量“真空抽滤”等的多种功能。智能真空泵正面跟大型真空泵动辄几十、几百公斤的重量和庞大的体积相比,智能真空泵重