適用于化工工業(yè)的真空泵——羅茨型干泵
干泵的泵腔內(nèi)沒(méi)有任何液體,可以從大氣抽到幾個(gè)Pa。1980年干泵在半導(dǎo)體行業(yè)己經(jīng)替代油封式機(jī)械泵,獲得(1~100)Pa的極限壓力,用于化學(xué)汽相沉積和芯片的刻蝕。
過(guò)去半導(dǎo)體行業(yè)的油封機(jī)械泵都是采用惰性的氟油來(lái)潤(rùn)滑,以防止腐蝕性氣體對(duì)油的侵蝕,但是氟油十分昂貴,而且維護(hù)費(fèi)用亦很高。
采用干式真空泵,泵內(nèi)不僅不存在潤(rùn)滑油,而且亦不存在廢液處理的問(wèn)題。
但是泵腔內(nèi)沒(méi)有油,就使得泵腔內(nèi)部的間隙無(wú)法保持密封,而且還失去了用于控制溫度的傳熱介質(zhì),這對(duì)干式真空泵帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。
早期的干泵是由幾級(jí)羅茨型轉(zhuǎn)子或幾級(jí)爪型轉(zhuǎn)子串聯(lián)而成,它們?cè)诒们粌?nèi)沒(méi)有任何接觸,用同步齒輪帶動(dòng)二個(gè)平行的轉(zhuǎn)子軸,由于泵腔內(nèi)沒(méi)有任何液體,所以內(nèi)部間隙要盡可能保持很小,以減少氣體的返流。
但是這個(gè)很小的間隙對(duì)于工藝顆粒的堆積顯得十分敏感,目前解決這個(gè)問(wèn)題的辦法就是:從泵的入口充入惰性氣體將它沖刷掉,或者用惰性氣體來(lái)稀釋可凝性的腐蝕氣體。
干泵在半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)用成功,亦激勵(lì)干泵制造商將干泵引入化學(xué)工業(yè),雖然干泵價(jià)格昂貴,但運(yùn)行成本較低,特別是沒(méi)有廢液處理問(wèn)題,對(duì)環(huán)境和健康十分有利。
目前各種類型的干泵很多,包括渦旋泵、隔膜泵、干式旋片泵、羅茨型干泵、爪式干泵和螺桿真空泵。在化工行業(yè)應(yīng)用中占主導(dǎo)地位的是羅茨型干泵、爪式干泵和螺桿真空泵。
接下來(lái)簡(jiǎn)要介紹一下羅茨型干泵在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用情況。

羅茨型干泵是屬于較大型的干式真空泵,在化學(xué)工業(yè)有著廣泛應(yīng)用。該泵是由三級(jí)三葉型羅茨轉(zhuǎn)子串聯(lián)組成,它們裝在同一根軸上,各級(jí)轉(zhuǎn)子之間由中隔板隔開(kāi),形成各級(jí)泵腔,上一級(jí)排氣口連到下一級(jí)進(jìn)氣口,各級(jí)串聯(lián)進(jìn)行抽氣。
各級(jí)轉(zhuǎn)子的直徑和形狀是相同的,各級(jí)轉(zhuǎn)子的寬度向高壓側(cè)方向變窄,但是這種設(shè)計(jì)均需要級(jí)間冷卻,亦即上一級(jí)排出的氣體通過(guò)熱交換器后冷卻后再進(jìn)入到下一級(jí)的入口,如圖1所示。


這種三葉型的羅茨型干泵雖然可以減少氣體返流,但是被抽氣體要經(jīng)過(guò)曲折路程才能排出到泵外,容易造成工藝物料堆積在泵腔內(nèi),而且顆粒雜質(zhì)也不容易直接排出到泵外。
羅茨型干泵可以從大氣抽到10Pa,抽速為(36~60)升/秒。

本文聲明 |?內(nèi)容來(lái)源于《適用于化工工業(yè)的真空泵》,作者:姜燮昌。文章僅限學(xué)習(xí)交流使用,如遇侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)刪除。