PDF《干式真空泵的原理 *特征及其应用》

文章编号! " # # $ % # & $ $ ' $ # # # ( # & % # # # " % # ) 干式真空泵的原理* 特征及其应用 杨乃恒 ' 东北大学+辽宁 沈阳 " " # # # , ( 摘要! 本文介绍了干式真空泵的抽气原理* 定义和特点及其应用+ 最后简述了干式泵抽除颗粒物质的措施和方法- 关键词! 干式真空泵 中图分类号! .

/

0 1 $ 文献标识码!

2 3

4 5

6 7

5 8

9 :;

< =

4 =

7 > :

4 5 ? >

5 7 ? @ A B

4 CD =

7 E E F

3 E F8=

6 G5 > ? H

8 8

9 5

7 = >

5 @

6 ? I2JK JL M % N O P Q ' RS T U V W X Y U W T Z[ Z ] W T Y U ^ +_ V W Z ^ X Z '" " # # # , +a V Z X ( H b ? >

4 =

7 > ! c P d N M ef L f O g +d N Of h if M P Q f g M P j M f k O +l O m M P M d M n P + f O g m n g iL P j On ml g op L j h h i f h if L P l M d eL f f k M j L d M n P eL g O l O e j g M q O l r. N O Pq g M O m k oM P d g n l h j Od N OiO d N n ld nf h ifd N Of L g d M j h k L d OiL d O g M L k sM d Nl g of h if r t: Cu @

4 G ? ! l g op L j h h i f h if 在近 $ # v& #年来的高真空系统中+ 由高真空油 扩散泵和作为前级泵的油封式机械泵组成的排气系 统+ 在各工业部门得到了普遍的应用- 在这样的真空 系统中不可避免的要发生油蒸汽的返流* 使真空容 器遭到污染+ 而且在真空容器中进行作业所用的工 艺气体会在油中溶解+ 工艺过程反应生成的颗粒状 副产物也会在油中积聚+ 使油本身变质劣化- 近来+ 主要是半导体产业发展提出的要求+ 作为 高真空泵不要有油蒸汽存在+ 无油的涡轮分子泵+ 复 合分子泵得到广泛的应用- 但是+ 与这些泵组合的前 级泵仍然还是原来的油封式机械泵并在继续使用- 还没有真正解决真空系统的无油污染的技术难题- 因此迫使人们不得不在改进油封式机械泵上下功 夫-有的将泵油改成 w x w y油+ 加上过滤装置等+ 虽 然解决了一些问题+ 然而大大增加了维修费用和时 间+ 据有的资料介绍+ 改用 w x w y合成油类和增加过 滤元件等措施在 z . {工艺上应用+ 每月需 , # # #美元+ ,个月就要换泵-使得人们不得不再去研制新型 的前级无油泵了-" ) | }年以前研制过一些实验室和 专门用途的干式泵- 但价格昂贵+ 运行间隙过小很难 在商业上推广应用- 在")|}年日本首先研制了工业 收稿日期! $ # # # % # " % " # 作者简介! 杨乃恒+ 男+ , 0岁+ 教授* 博导+ 辽阳人- 上实用的干式泵+ 将罗茨泵进行六级串联- 以后又出 现罗茨和爪型转子组合起来的无油泵+ 总之相继出 现了多种型式的干式泵+ 主要是为半导体产业使用 的- 而且技术先进的真空企业也都有不同产品出售- ~ 干式真空泵的定义 干式真空泵很早就出现了+ 但没有明确的定义- 就代替油封式机械泵来说+ 一般通用的说法是! 能在 大气压到 " # % $ w L的压力范围内工作! 在泵的抽气流 道' 如泵腔( 中+ 不能使用任何油类和液体* 排气口与 大气相通+ 能连续向大气中排气的泵+ 即称为干式真 空泵' 也称为无油真空泵( - " 干式真空泵的分类 现在市场上提供的干式泵种类很多-就其基本 原理来分+ 只有两类+ 即! # 容积式的无油真空泵+ 例如多级罗茨泵* 爪 型泵* 往复式活塞泵* 螺杆式泵和涡旋式泵等-这种 干式泵的极限压力一般为 # r " v" # w L + 抽速为 # r # " v# r # } i & $ e - % 动量传输式的无油真空 泵+ 如涡轮式无油泵-排气侧与大气相接+ 在连续流状态下压缩比较 高-它是一种粗抽泵+ 可从大气压抽到 " # % $ w L -在结 构上采用径向流和周向流泵的复合式结构+ 多级串 " 第 &期 $ # # #年 ,月 真空&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&'L j h h i(( 'L j h h i . O j N P n k n Q oL P l2f f k M j L d M n P 联抽气! 这种涡轮式泵的极限压力约为 " # $ % & ' ( 抽速 为# ) # % *# ) " + , - . / !牵引型干式泵也属于动量传输 式的干式泵! 这些干式泵和油封式机械泵相比( 达到同样的极 限压力( 其残余气体成分则全然不同( 经分析结果表 明( 油封泵的残余气体(

0 1 2, 气体3 碳氢化合物气体4 为其主要成分( 而干式泵的残余气体为空气的组成成 分!这就证实了干式泵的抽气不再有油的污染了! 有些干式泵在结构设计上( 如泵的传动齿轮和 轴承等仍在使用润滑油( 也有用合成油( 如&5&6油 和其油脂等( 并采取一定的措施使油蒸汽在泵腔内 不存在( 严格来说不是全无油的泵( 但经分析( 这种 合成油的成分在泵入口处是微乎其微的( 并无影响!

7 各种干式真空泵的特点 各种泵的极限压力( 产地及其特点如表 "所示! 表"各种干式泵的原理及特点

8 9 : ;

> = < @ >

5 ! A B " 有C=6级串联的系列产品出售# ! ' ! 螺旋式真空泵 螺旋干式真空泵" 是根据螺杆式压缩机的工作 原理作成的#最近开发的这种泵共有两种结构# D 螺杆式真空泵E F G : B .

1 5 型H 在螺杆式压缩机中" 螺旋转子的螺旋圈数在一 圈以内" 而螺杆真空泵的圈数如图 I所示那样在 C 圈以上" 这样可减少返流量" 提高压缩比" 单级泵可 从大气压抽到