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真空泵是一種真空獲取裝置，可以用物理、化學(xué)或機(jī)械的方法從容器中抽出空氣，以獲得和改善真空環(huán)境。真空泵有很多種，在國內(nèi)很多工業(yè)領(lǐng)域都有應(yīng)用。本文重要介紹了真空泵的分類，幾種常見真空泵的性能和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析了我國真空泵產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。
真空泵
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。真空是指給定空間內(nèi)氣體壓力低于一個(gè)大氣壓的氣體狀態(tài)。沒有完全氣體的狀態(tài)叫做較好真空。一般來說，我們指的是相對(duì)真空，也就是說，在所能達(dá)到的更低壓力下，每立方米氣體中仍有幾個(gè)氣體分子。
在真空技術(shù)中，通常用“真空度”和“壓力”來表示真空度?？臻g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)物理特性的不同，真空一般分為粗真空、低真空、高真空和更高真空。
真空泵的分類及其發(fā)展趨勢(shì):真空泵的分類
進(jìn)入20世紀(jì)以來，真空技術(shù)不斷發(fā)展，真空設(shè)備的種類越來越多，應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大。根據(jù)真空泵的工作原理，可分為輸氣泵和集氣泵兩種基本類型。氣泵主要是不斷地吸入和排出空氣，以達(dá)到抽氣的目的。氣體捕獲泵通過允許氣體分子被吸附或冷凝在泵的內(nèi)表面上來減少容器中氣體分子的數(shù)量。
幾種常見的工業(yè)真空泵及其發(fā)展趨勢(shì)
水環(huán)真空泵是一種可變排量泵，它可以清除易燃、易爆和腐蝕性氣體，以及含有灰塵和水分的氣體。真空泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、磨損小、更安全性高、對(duì)輸送氣體新鮮等優(yōu)點(diǎn)，但也有效率低、真空度低(真空差)的缺點(diǎn)。水泵的主要原材料是鑄件，加工容易，勞動(dòng)強(qiáng)度大。所以國產(chǎn)比進(jìn)口泵更有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，目前被廣泛使用。目前國內(nèi)液環(huán)泵生產(chǎn)廠家主要應(yīng)從減重、體積、能耗、效率等方面改進(jìn)產(chǎn)品。
旋片真空泵是更基本的真空獲取設(shè)備之一。是一種油封式機(jī)械真空泵，適用于真空包裝、真空成型、真空抽氣等封閉系統(tǒng)的抽氣。但不能用于去除含氧量高、對(duì)金屬有腐蝕性、與泵油有化學(xué)反應(yīng)和顆粒粉塵的氣體，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)。，并能獲得高真空度。國產(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主要問題是旋片材料、軸封漏油等。以及能去除水汽的旋片真空泵的開發(fā)。
滑閥真空泵屬于油封變?nèi)菡婵毡?，可用于抽一般氣體或含少量冷凝液。與旋片真空泵相比，滑閥真空泵具有能在高壓(104 Pa)下工作、泵送能力大、能在惡劣工況下使用、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)。主要用于真空精煉、真空干燥、真空浸漬、真空蒸餾等。泵滑閥鑄件重，加工工作量大，所以國外很多廠家希望和國內(nèi)真空泵企業(yè)合作。為了加快進(jìn)口替代，國產(chǎn)滑閥泵需要在降低振動(dòng)噪聲、防止噴油和漏油等方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。
Roots 真空泵具有啟動(dòng)快、功耗低、泵速高的優(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。使用羅茨泵可以減少泵送時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。目前，國產(chǎn)羅茨泵的市場(chǎng)份額小于進(jìn)口產(chǎn)品。為了搶占國內(nèi)市場(chǎng)，進(jìn)入國際市場(chǎng)，國內(nèi)企業(yè)需要通過降低振動(dòng)噪聲、解決軸封漏油、提高泵的平穩(wěn)性和清潔度來改進(jìn)國內(nèi)產(chǎn)品。
干螺真空泵是一種新型真空采集設(shè)備，具有可靠性高、壽命長、動(dòng)平衡好、適應(yīng)性強(qiáng)、多相混合輸送等特點(diǎn)。它可以去除腐蝕性、有毒、含塵氣體、可冷凝蒸汽和其他氣體。干式泵被廣泛使用。代表行業(yè)有半導(dǎo)體行業(yè)、化工行業(yè)、電影行業(yè)等。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。美國和歐洲大約一半的半導(dǎo)體行業(yè)使用干式真空泵代替油封機(jī)械泵。目前國內(nèi)干式真空泵很少使用，市場(chǎng)份額不到1%。中國半導(dǎo)體行業(yè)主要使用進(jìn)口干泵。因此，應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)干式真空泵的研發(fā)，使干式真空泵成為中國真空產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
結(jié)論
經(jīng)過長期的發(fā)展，真空泵已經(jīng)有了很多類型和應(yīng)用領(lǐng)域。每一類真空泵都有不同的優(yōu)良特質(zhì)和表現(xiàn)。用戶應(yīng)根據(jù)各自的工作條件、真空要求等因素考慮如何選擇真空泵。目前，我國真空行業(yè)應(yīng)重視國內(nèi)真空泵產(chǎn)品的升級(jí)，搶占更多國內(nèi)市場(chǎng)，進(jìn)軍國際市場(chǎng)。