【康沃真空網(wǎng)】真空泵是一種真空獲得設(shè)備，可利用物理、化學(xué)或者機(jī)械等方法對容器進(jìn)行抽氣來獲得與改善真空環(huán)境。真空泵的類型眾多，在我國多個工業(yè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，本文重點(diǎn)介紹真空泵的分類和幾種常見真空泵的性能、優(yōu)缺點(diǎn)等，分析我國真空泵產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。
真空的含義
17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家托里拆利揭示了“真空”的存在。真空是指在給定空間內(nèi)，氣體壓強(qiáng)低于一個大氣壓的氣體狀態(tài)，完全沒有任何氣體的狀態(tài)叫絕對真空，一般我們所說的真空是指相對真空，即能達(dá)到的最低壓強(qiáng)下，每立方米氣體中仍然有少數(shù)氣體分子存在。
在真空技術(shù)中，一般用“真空度”和“壓強(qiáng)”來表示真空程度，某空間的壓強(qiáng)越低則說明真空度越高，壓強(qiáng)越高表示真空度越低。根據(jù)各壓強(qiáng)范圍內(nèi)不同的物理特點(diǎn)，把真空一般劃分為粗真空、低真空、高真空和超高真空幾個區(qū)域。
真空泵的分類
20世紀(jì)初以后真空技術(shù)不斷發(fā)展，真空設(shè)備種類越來越多，應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大。按照真空泵的工作原理，可以將其分為氣體傳輸泵和氣體捕集泵兩種基本類型。氣體傳輸泵主要是通過不斷的吸入和排除氣體達(dá)到抽氣目的，氣體捕集泵通過使氣體分子被吸附或者凝結(jié)在泵的內(nèi)表面上，從而減小了容器內(nèi)的氣體分子數(shù)目而達(dá)到抽氣目的。
表2 真空泵的分類
工業(yè)領(lǐng)域常見的幾種真空泵及其發(fā)展趨勢
水環(huán)式真空泵是一種變?nèi)莘e泵，可以抽除易燃、易爆及腐蝕性氣體，還可以抽除含有灰塵和水分的氣體。該種真空泵具有結(jié)構(gòu)簡單、易維修、磨損小、安全性高、不會污染被輸送氣體等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是效率不高，且獲得真空度不高(粗真空)。水環(huán)泵的主要原料為鑄件，容易加工，屬于勞動密集型產(chǎn)品，因此國產(chǎn)產(chǎn)品相比進(jìn)口泵有價格優(yōu)勢，目前應(yīng)用范圍較廣。目前國產(chǎn)液環(huán)泵生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)主要在減輕重量、縮小體積、降低能耗和提高效率等方面對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。
旋片真空泵是最基本的真空獲得設(shè)備之一，它是一種油封式機(jī)械真空泵，適用于密閉系統(tǒng)的氣體抽取，如真空包裝、真空成形、真空吸引等，但是不可用于抽除含氧量高、對金屬有腐蝕性、可與泵油起化學(xué)反應(yīng)、含有顆粒塵埃的氣體，也不能抽除水或其他液體。旋片泵具有體積小、重量小、噪音低等優(yōu)點(diǎn)，能夠獲得較高的真空度。國產(chǎn)旋片泵在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)標(biāo)，且價格遠(yuǎn)低于進(jìn)口泵，具有一定競爭優(yōu)勢。旋片泵目前待解決問題主要是旋片材料、軸封漏油等，還有能夠抽除水蒸氣的旋片泵的研制。
滑閥真空泵屬于一種油封式變?nèi)菡婵毡茫梢杂脕沓槿∫话阈詺怏w或者含有少量氣凝性氣體，相比旋片泵，具有可以在高壓強(qiáng)下工作(104Pa)、抽氣量大、可以在較惡劣的工況下使用和經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用在真空冶煉、真空干燥、真空浸漬、真空蒸餾等方面。滑閥泵的鑄件重，加工工作量大，因此很多國外生產(chǎn)企業(yè)希望與國產(chǎn)真空泵企業(yè)合作，為了加快替代進(jìn)口，國產(chǎn)滑閥泵需要在降低振動噪聲、防止噴油和漏油方面進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化。
羅茨真空泵具有啟動快、功耗小、抽速大等優(yōu)點(diǎn)，能夠抽除含有水蒸氣和灰塵的氣體，能敏捷抽除忽然放出的氣體，使用羅茨泵可以減少抽氣時間，提升生產(chǎn)效率。目前國產(chǎn)羅茨泵與進(jìn)口產(chǎn)品相比市場份額較小，為了達(dá)到搶占國內(nèi)市場以及進(jìn)入國際市場的目的，國產(chǎn)企業(yè)需在降低振動噪聲、解決軸封漏油、提升泵內(nèi)的光潔度和清潔度方面對國產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。
干式螺桿真空泵，是一種相對較新的真空獲得設(shè)備，具有可靠性高、使用壽命長、動力平衡性能好、適應(yīng)強(qiáng)、能夠多相混合輸送等特點(diǎn)，可以抽除有腐蝕性的、有毒、含有粉塵的氣體以及可凝性蒸汽等多種氣體。干泵的應(yīng)用范圍非常廣泛，代表行業(yè)包括半導(dǎo)體行業(yè)、化工行業(yè)、薄膜工業(yè)等，來自這三個行業(yè)的需求是干泵市場的主要驅(qū)動力。歐美的半導(dǎo)體行業(yè)中，大約有一半左右企業(yè)使用干式真空泵代替油封式機(jī)械泵。而目前國產(chǎn)干式真空泵的應(yīng)用較少，市場份額不到1%，我國的半導(dǎo)體行業(yè)以使用進(jìn)口干式泵為主，因此應(yīng)加大對國產(chǎn)干式泵的研發(fā)力度，讓干式真空泵成為我國真空行業(yè)的新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
結(jié)語
真空泵經(jīng)過長時間的發(fā)展，種類和應(yīng)用領(lǐng)域較多，每種真空泵具有不同的優(yōu)特點(diǎn)和性能，使用企業(yè)需根據(jù)各自的使用工況、真空度要求等方面因素考慮如何選取真空泵。目前我國真空行業(yè)應(yīng)重視對國產(chǎn)真空泵的產(chǎn)品升級，搶占更多國內(nèi)市場并進(jìn)入國際市場。
