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无油涡旋真空泵技能的开展与使用

来源:http://www.modafinilrguide.com 责任编辑:ag88环亚娱乐旗舰厅 更新日期:2018-06-05 06:38 字体:
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  一、导言

   涡旋的概念恰当长远,20世纪初国际上就现已有了涡旋技能的专利。但因为其时技能水平的约束,涡旋组织制作不出来,涡旋的概念也就被淡忘了。1973年涡旋组织被从头提起并制作出第一台模型组织,使这项技能实践运用成为可能。涡旋组织的可*性高、作业平稳、噪音极低、节省能源等潜力和巨大优势立刻引起了冰箱职业的注重和火急需求,大受职业领先者喜爱,敏捷被投入工业化运用。Trance、Hitachi、Copland等闻名公司的涡旋紧缩机技能与产品引领了国际涡旋技能实用化的浪潮,带动了如冰箱、空调等许多职业的技能进步和产品的更新换代。


 

   今日涡旋技能现已由初期的运用在紧缩机职业推行到真空泵制作业,完结了全无油、作业更平稳、噪音更低、愈加节省能源的涡旋清洁真空取得技能的实用化。人们运用涡旋概念与原理制作出了对真空运用仪器设备和环境没有污染,而且抽速、无油涡旋真空泵寿数、能耗等目标均优于一般油泵的单级、双级无油涡旋真空泵系列产品。

   上个世纪90年代初,国际上首台涡旋真空泵推向商场,涡旋技能由此开端作为一种新式真空取得技能在国际规模内被推行运用。到现在为止,国际上涡旋真空泵的出产厂家会集在美国、日本和欧洲,以日本的Anestta、美国的Varian、德国的Busch等为代表。产品包含了自0.25L/S到10L/S系列产品,有些15L/S或更大抽气量的产品也在实验阶段。

  二、无油涡旋真空泵的特色与运用领域

   清洁的真空环境一直是科学家和企业界寻求的抱负真空环境.自能够发明真空环境开端,人们就企图选用不同手法到达清洁真空的效果.时至今日,清洁真空取得设备现已展开到冷凝泵、住赛泵、爪式泵、涡旋泵以及隔膜泵等多种产品.在现有的无油真空泵傍边,无油涡旋真空泵与其他品种的无油真空泵比较具有下述特色:

   ①.无油,无冲突——真空腔内无油,非触摸,无磨损,不发作微粒尘土污染,可取得清洁真空;

   ②.抽气量大——双涡旋盘,结构与单级比较相同直径泵抽气容积为2倍,节省能源;

   ③.抽气效率高——带有3-4个抽气单元,压差小;大气与真空之间由O型圈密封,走漏低;

   ④.非触摸,杰出平衡,力矩影响小,噪音低,振荡小;

   ⑤.结构简略紧凑,相同尺度下,运动半径小,作业平稳;

   ⑥.体积小,修补便利,保护费用低;

   ⑦.选用空气冷却,无需水冷。

   现在无油涡旋真空泵的运用领域为:

   ①.半导体职业——薄膜制备设备、半导体器材封装设备;

   ②.科学仪器职业——同步辐射光束线、电子显微镜、剖析测验仪器;

   ③.机械设备职业——资料制备设备、真空检测、资料提纯设备;

   ④.化学工业;

   ⑤.医疗设备——牙科仪器、透析机、生物制品与药品制备;

   ⑥.包装职业——食物、药品、生物制品等包装设备。无油空压机流速流量仪等投标...

  三、无油涡旋真空泵作业原理、技能目标以及与一般油泵的比照

   无油涡旋真空泵首要由5个部件组成:

   ①.动态涡旋盘授予基座;

   ②.曲轴;

   ③.密封垫;

   ④.防自转组织;

   ⑤.电机。

   无油涡旋真空泵的涡旋盘就是一个一端与一个平面相接的一个或几个渐开线螺旋构成的一个涡旋型盘状结构体。一个静涡旋盘与一个动涡旋盘相互交*拼装在一同,两者之间由防自转组织确保180。技能的开展与使用相位差,这样结合组成的一对涡旋盘付构成了无油涡旋真空泵的根本抽气组织。静涡旋盘与动涡旋盘彼此之间在几条直线(即横截面涡旋线上的几个点)上触摸构成对称的几对月牙腔,动涡旋盘在曲轴的驱动下绕静涡旋盘的涡旋体中心运动,使静涡旋盘与动涡旋盘的触摸点沿涡旋曲面移动完结吸气、紧缩与排气。例如在双级无油涡旋真空泵中,无梭织机可靠性测定(了解)实验...,有两个方向对应的静涡旋盘,一个坐落两个涡旋盘之间的动涡旋盘。动、静涡旋盘相对运动构成容积不断改动的新月形真空腔使气体从抽气口吸人、排气口排出,完结吸气、紧缩、排气的循环。曲轴每转一转,就有一组新的月牙腔构成,所以无油涡旋真空泵的吸气、紧缩、排气循环以近1500转/分的频率被接连重复,对被抽气体构成容纳和强制运送。

   众所周知,无油涡旋真空泵(Oil free scrloo vacuum pump)与一般油真空泵比较具有显着的特色。下面以一般旋片真空泵为例,阐明其不同:

  

表1 无油涡旋真空泵与一般直联式旋片真空泵技能目标的比照

  

技能目标

  

旋片式油真空泵

  

涡旋无油真空泵

  

抽速( 1/s )

  

2.0 , 4.0 , 8.0

  

2.0 , 4.4 , 8.7

  

极限真空度( pa )

  

0.6

  

1.0

  

运用寿数 (h)

  

40000

  

40000

  

大修距离( h )

  

8000

  

8000

  

冷却介质

  

  

空气

  

噪声( dB )

  

75

  

60

  

质量( kg )

  

70

  

41

  

电机

  

相数

  

3/1

  

1

  

电压 (V)

  

220/380

  

220

  

功率 (KW)

  

1.1

  

0.6

  

转数 (r/min)

  

1400

  

1437

  

  四、无油涡旋真空泵的长处及其能给用户处理的问题

  1.无油涡旋真空泵功能优越

   无油涡旋真空泵的首要长处首要包含:

   ①.密封性杰出,没有向机械泵那样直接衔接吸、排气腔的走漏通道,简略密封,简略到达较高的真空度。

   ②.回转半径小,动态涡旋盘相对滑动速度仅为旋片真空泵的1/7左右,动态涡旋盘之间的动密封相对简略,有利于延伸泵的运用寿数。

   ③紧缩进程必较缓慢,有2个或许3个紧缩进程一同进行,紧缩腔相对曲轴对称,这样泵的作业进程平稳、驱动力矩和气体冲击动摇小,使泵的噪音和振荡下降。

   总而言之,无油涡旋真空泵结构简略、具有较高的紧缩比,在较宽的压力规模内有安稳的抽速,作业压力规模宽;动态涡旋盘之间空隙小、走漏少,因为紧缩腔容积的改动是接连的,因而驱动扭矩改动小,功率改动小,振荡噪声低,可*性高。这是其它类型的干式真空泵所不具备的。

2.无油涡旋真空泵处理了污染与振荡等根底、共性问题

   因为一般旋片油泵的漏油、噪声、返油污染、高能耗以及振荡等问题给用户构成不良影响,如生物制品职业与半导体职业的油蒸汽污染与工艺体系返油问题。真空镀膜设备的镀膜工艺中,在20~40Pa真空条件下镀膜时,假如运用一般旋片机械真空泵作为前级真空泵将对镀膜工艺设备构成污染,影响成膜质量。半导体晶片制作工艺傍边运用油泵与运用于泵比较,成品率存在显着的距离,而且排出的油雾蒸汽对环境也有污染.科学仪器职业尤其是在剖析测验仪器职业,选用油泵对测验成果将构成不良影响。大型同步辐射光束线上选用无油涡旋真空泵作为前级真空泵的效果也恰当显着。别的无油涡旋真空泵消除了一般油泵的漏油给用户带来的环境污染与烦恼。现有无油涡旋真空泵用户的运用情况也证明了这种泵的优越性和可*性。

  3.无油涡旋真空泵使体系制作与作业本钱下降

   为避免一般旋片油真空泵对真空体系的返油污染,需求在抽气体系中加冷阱捕获油分子;体系作业进程傍边还需求定时清洗除油;有的需求定时替换真空泵油.选用无油涡旋真空泵第一部需求加冷阱之类捕油组织、第二不需求替换真空泵油、第三振荡更小、作业更平稳、第四能耗下降、第五分量更轻、第六突破了油泵运用规模的约束。这些长处使无油涡旋真空泵成为一般旋片油真空泵的更新换代产品。

  五、无油涡旋真空泵的结构

   无油涡旋真空泵首要部件为涡旋盘付\曲轴和密封垫.该泵的抽气——紧缩——排气机理是在动、静涡旋盘相互不触摸的情况下,依*动、静涡旋盘相对滚动构成吸气腔和紧缩腔,将被抽气体排出,接连完结吸气、紧缩和排气进程。在充分考虑抽气进程中发作热交换的情况下,尽量削减动、静涡盘查的径向和轴向空隙,能够进步抽速和极限真空度。

   针对无油涡旋真空泵结构上存在着的作业进程中水分和杂质易积累和轴承易磨损的缺点,加气镇阀是必要的挑选。

   结构上的改善首要有两点:

   ①.加气镇阀使极限真空度坚持要求值——进气压力O.03MPa(G)以下,流量lOL/min以下。

   ②.轴承端面加双侧密封圈密封,有用避免轴承磨损。

   在无油涡旋真空泵的规划进程中,需求处理的问题包含:

   ①.涡旋泵的CAD规划逐个型线方程的断定及批改,初始角批改,运动模仿;

   ②.涡旋盘的加工逐个加工精度、加工工艺空隙的巨细:抽速、极限真空度;

   ③.涡旋盘的外表处理逐个耐腐蚀、光滑、硬度、处理工艺、外表均匀性;

   ④.密封垫资料的挑选与加工——密封垫要求有弹性、耐磨、不发作微粒。

  六、无油涡旋真空泵的运用

  1.安全留意事项

   运用前与运用进程中应当留意的安全事项包含:

   无油涡旋真空泵的抽气规模(用于抽洁净气体。不能抽有毒、易燃、易爆、腐蚀性气体、化学品、溶剂及粉末等)。

   装置要求(装置在没有易燃、易爆物品、避雨、无蒸汽的安全场所)。

   装置在水平面上(倾角小于5。)。周围无尘埃、无铁屑、石块或木块。

   必定要安全接地。必定要装置紧急制动开关。接线要由合格的电工完结)。

   在适宜的作业环境温度(5~40℃)内作业。

   正确装置运用(接线或查看时有必要堵截电源,不能将手指或其他物品放人泵的气孔或冷却翅片的空隙中)。

   正确修补查验(依据本阐明书要求定时查看,泵完全冷却后再进行保护与查验作业;由专业人士修补,不能改造此泵)。

  2.装置办法

   装置前要仔细查看下述各项:

   ①.查看承认包装放置方向正确。

   ②.查看承认产品为订货的类型。

   ③.查看承认无破损。

   ④.泵作业时拆掉进气口与排气口法兰。假如接连带法兰作业,会对泵引起危害。

   装置时应留意:

   ①.装置在避雨、无蒸汽的场所,避免电击风险;

   ②.装置在通风杰出、阻隔爆炸物、无腐蚀性和易燃气体及其他有关物体处。

   ③.装置在坚实、平坦面上(倾角小于5。),阳光不能直射处。

   ④.在规则环境温度规模(5—40℃)内作业。

   要在真空室和进气口连线上装置截止阀和排气阀。无油所自主研制电控高压共轨技能...!这些阀用于开关无油涡旋真空泵时阻挠泵中积存的碎屑被抽回真空室中。开关泵时要先封闭截止阀。衔接管路必定要洁净。主张运用软管衔接,这样泵的振荡不会传到真空室。衔接排气管时要留意管的长度和尺度。主张排气管长不超越15米,内径25mm。留意泵作业时排气管不能阻塞。留意排气压力不能超越大气压。

   连线时有必要首要断开电源,由合格的电工连线。泵有必要供给外部保护,如8L/s泵最小电路容量为单相、18A,最大分路电流断路器容量为15A。必定要装置引荐容量的电流断路器以避免电机焚毁,电线和地线截面积必定要超越2mm2。不然会引起危害或火灾。与电机接线端子衔接的电线要配恰当的圆圈形接头。必定要接地。不然可能引起电击或人身损伤。交货时连线电压为单相,220伏。

  3.无油涡旋真空泵的操作——抽枯燥气体

   无油涡旋真空泵在初度发动或许长时刻不用时到达极限真空需求较长时刻。应在封闭进气阀状况下接连抽气6—8小时,每小时翻开进气阀2~3次,每次3~5秒。假如泵抽水或许高湿度气体(相对湿度>60%),水汽可能残留在泵中下降泵的功能。这时封闭泵与体系之间的截止阀,发动泵,作业时翻开进气阀进大气几回,每次3—5秒,能够将泵中的水汽排出。泵作业时要拆去进气口法兰和排气口法兰,不然会对泵有危害。泵发动和封闭时要封闭截止阀,不然开关泵时泵中积存的碎屑会被抽回真空室中。从头发动泵时,发动前要敞开进气阀进大气3—5秒,不然会构成泵中温度不平衡,导致泵失效。

   无油涡旋真空泵的发动过程包含:

   ①.封闭截止阀(避免泵中积存的碎屑会被抽回真空室中(带漏气阀开寸耍敞开漏气阀));

   ②.翻开泵开关;

   ③.敞开截止阀(查看确仔细空泵已敞开,运用漏气阀时要封闭漏气阀,抽真空室)。

   停泵过程包含:

   ①.封闭截止阀(避免泵中积存的碎屑被抽回真空室);

   ②.封闭泵开关。

  4.无油涡旋真空泵的操作——抽水汽

   (1)抽水汽留意事项

   无油涡旋真空泵的保护规范是以抽洁净气体为根底拟定的,抽水汽规范不同。因而要留意下述各点:

   ①.抽水蒸汽泵的保护时刻距离有必要缩短,因为水汽的温度、抽除量、抽除频率和水汽中物质成份对泵的作业都有影响。

   ②.抽水蒸汽时,要在规则温度下作业,进气温度有必要低于50℃。当被抽气体温度高于50℃时,应当在无油涡旋真空泵与真空室之间的衔接管路上装置冷却器或冷阱,以下降进气温度,使之低于50。进气温度高于50℃会对无油涡旋真空泵构成危害。

   ③.抽水汽时要加气镇阀,无油涡旋真空泵抽水蒸汽会导致水汽在泵内凝聚。凝聚的水汽会引起泵极限真空度下降,或许对泵构成危害。气镇阀不仅能抽水汽,还能保持极限真空。

   (2)气镇阀的运用留意事项

   所谓气镇阀及其效果概念十分简略,就是在容积式真空泵的紧缩室上开一小孔,装上一个调节阀。翻开此调节阀发动无油涡旋真空泵,当动涡旋盘滚动某一方位时,空气就经过小孔掺人紧缩室以下降紧缩比,然后使大部分水蒸气不至于凝聚,和掺入的气体一同被排出泵外。这样就到达了抽水蒸汽的意图。而这个调节阀就是气镇阀。气镇阀的运用留意事项包含:

   ①抽水汽时,有必要敞开气镇阀抽气。假如气镇阀封闭抽气,水汽会在泵内积结,对泵构成危害。

   ②.抽水汽后,有必要在敞开气镇阀状况下再抽气超越l小时,假如抽水汽后当即封闭气镇阀,水汽会在泵内积结,对泵构成危害。

   ③.当给气镇阀口充氮气或枯燥大气时,要将压力控制在大气压内,流量小于lONL/min,气压高会对泵构成危害。

   ④.当被抽真空室内湿度高于60%时,—定要敞开气镇阀。

   ⑤.必定要在泵敞开前、封闭后,敞开和封闭气镇阀,千万不能在泵作业进程中封闭气镇阀。泵作业时改动气镇阀作业状况(敞开或封闭)会使泵损坏,构成人身损伤。

   (3)抽水汽时泵的操作

   抽水汽时,泵的发动过程包含:

   ①.封闭截止阀(避免开关泵时泵中积存的碎屑会被抽回真空室中(带漏气阀时要敞开漏气阀));

   ②.翻开气镇阀(拆下丝堵,换上气体过滤器即可);

   ③翻开泵开关;

   ④.敞开截止阀(查看确仔细空泵已敞开,运用漏气阀时要封闭漏气阀,抽真空室)。

   抽水汽时,停泵过程包含:

   ①.封闭截止阀(避免泵中积存的碎屑被抽回真空室;

   ②.封闭泵开关;

   ③.封闭气镇阀(完毕气镇阀作业时,拆下气体过滤器,用扳手悄悄拧上丝堵)。

  5.无油涡旋真空泵的查看与保护

   (1)查看与保护留意事项

   ①.无油涡旋真空泵为避免碎屑在泵中堆积,每天抽大气几回,每次3~5秒。

   ②.要留意高温,在泵满足冷却后,再进行查看与保护。停泵后当即修补可能引起烧伤。

   ③.查看与保护之前必定要堵截电源。不然可能引起电击或被旋转物损伤。

   ④.假如装置与作业条件差、作业环境温度超越规则,请缩短保护距离。环境温度是泵失效的首要影响因。规范保护距离是以环境温度5~40℃,年平均温度25℃为根底拟定的。

   (2)查看与保护内容关键

  

部件

  

查看点与留意点

  

查看时刻距离

  

轴承

  

反常噪声(听)

  

每天查看

  

新替换轴承

  

8000 小时

  

密封件如密封垫、 O 型圈

  

新更新密封件

  

8000 小时

  

  6.毛病诊断与扫除

  几年来用户在无油涡旋真空泵的运用进程中,连续发现了各种问题,也总结了问题处理的办法。归纳起来,不外乎下述各种。假如呈现毛病,能够参照下表扫除之。假如自己不能处理问题,能够联络卖泵的经销商和出产单位。一同笔者欢迎用户提出运用中的问题,以利于无油涡旋真空泵的进一步改善。

   七、完毕语

  国内以半导体、电子工业为代表的制作工艺傍边和科学研究与剖析测验职业火急需求无油污染的清洁真空环境,可是清洁真空取得设备如冷凝泵、柱赛泵、爪式泵、涡旋泵以及隔膜泵等现在都没有构成可*先进的批量国产产品。进口无油涡旋真空泵作为一种新产品,因为本文前述的价格、商场的开辟和用户的知道程度等原因,没有构成良性循环。这样,一方面是火急的商场需求,另一方面从价格与技能双方面看没有适宜的产品,构成了极大的商场缺口。

   毫无疑问价格适中、功能可*的无油涡旋真空泵将成为合适我国商场要求产品的干流,大力展开涡旋无油真空泵势在必行。研制契合我国商场要求的涡旋类及其它无油真空泵系列产品及其检测技能手法也成为我国真空取得职业进一步展开的一个关键。

  

无油涡旋真空泵毛病诊断表

  

现象

  

原因

  

处理办法

  

 

  泵停转

  

 

  开关反常

  

 

  检修

  

 

  边线松脱、短线

  

 

  检修

  

 

  电压下降

  

 

  查看电缆长度和尺度

  

 

  电机反常

  

 

  检修

  

 

  泵反常

  

 

  检修

  

 

  极限真空度上不去

  

 

  法兰口被刮伤

  

 

  与当地经销商联络修补

  

 

  管路被堵

  

 

  加热除气或替换管路

  

 

  管路漏气

  

 

  查看管路连紧

  

 

  抽入水或许溶剂

  

 

  将进气口通大气抽几分钟,然后封闭进气口抽约 24 小时

  

 

  O 型圈破损

  

 

  替换

  

 

  气镇阀堵赛

  

 

  清洗气体过滤器或替换之

  

 

  反常噪声、振荡

  

 

  衔接件松脱

  

 

  紧定衔接

  

 

  泵未放平

  

 

  调平根底

  

 

  异物进入泵中

  

 

  检修

  

 

  排气阀失效

  

 

  检修

  

 

  电机失效

  

 

  检修

  

 

  轴承损坏

  

 

  与当地经销商联络换轴承

  

 

  抽气口被堵

  

 

  与当地经销商联络修补

  

   为处理我国科学研究和新资料、半导体等职业展开面对的技能手法存在的根底、共性问题,近年来现已不断有业界专家向国内介绍涡旋无油真空泵技能及其展开现状,国外涡旋无油真空泵出产厂家与署理对我国商场的开发使其在我国商场的销量在逐年增加。国内真空职业相关企业也展开了根底、运用研究及小规模试制无油涡旋真空泵出产等不同阶段的探究,仅仅因为技能根底、激励机制、研制手法、资金投入的约束,研制作业进展不是十分快。产品质量、安稳可*性、以及技能推行与商场开辟规划、准则、手法等也是问题。因而无油涡旋真空泵系列产品下一步产业化技能研制与商场开发是企业有必要处理的两大问题。跟着研制手法、资金投入、商场开辟问题的处理,无油涡旋真空泵将会翻开商场,然后进步整个真空取得职业的技能水平。成功的无油涡旋真空泵系列产品研制与商场开发形式也将为我国其他清洁真空取得设备如冷凝泵、柱塞泵、爪式泵以及隔膜泵等供给有用的学习。

  

  

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