11月30日,工信部公示《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2023年版)》目录,其中涉及泵类装备如下:
其中,大型离心式引水泵、高速离心透平真空泵、潜水轴混流泵入选该目录。高速离心透平真空泵被应用于环境污染治理过程余热资源化利用,所需真空度为20kPa~80kPa,属低真空范围。
作为一种能够产生高真空的设备,高速透平真空泵以透平为主要运动部件,利用高速转动的转子带动气体流动,达到排放气体,从而实现抽真空的目的。本文将详细介绍高速透平真空泵的原理及应用,让大家了解这种设备的工作原理及其不同领域的应用。
工作原理
高速透平真空泵显著的特点就是采用透平技术,因此其工作原理具有以下特点:
?排气过程:待排气体通过吸气口进入泵体内,被透平转子压缩后排出。整个排气过程都在高速的情况下进行,其速度可高达数千转每分钟,所以对于压缩气体的排放效率极高。
?真空吸引过程:高速透平真空泵通过强制气体流动的方式产生真空吸引效应,让泵体内的气体达到较高的真空度。由于透平的特殊结构,所以能够排放更多的气体,提高真空度的同时还能提高排放效率。
?密封性能:泵体内部的密封性能十分重要,不仅可以防止气体泄漏,还可以减少气体流动时的压力损失。高速透平真空泵采用了先进的密封技术,减少气体泄漏,提高真空度。
结构及类型
高速透平真空泵的结构十分庞大,根据运动部件不同,可以分为以下几类:
?直线型高速透平真空泵:透平转子直线排列,具有小型结构和高度集成特点。适用于核能、航空、通讯设备等领域。
?磁悬浮型高速透平真空泵:使用磁悬浮技术,减小了部分机械部件的磨损,减轻了运动阻力,具有广泛的应用前景。
?涡轮膜型高速透平真空泵:透平转子采用弯曲涡轮膜结构,更适合于工业生产线等需要大量气体抽取的场合。
?散热器型高速透平真空泵:通过增加散热器的数量和面积,减少工作过程中的温度升高。
透平式真空泵主要由几部分组成:主机、润滑油系统、控制系统和辅件等。
主机:由泵头、增速部件、电机、底座组成。结构剖面如图所示,蜗轮叶轮分别和各个扩压器、蜗壳组成一个立泵头,与连接体、轴封等部件悬臂安装于齿轮箱两侧。运转时,电机通过膜片式联轴器带动增速箱然后带到叶轮高速旋转,连续压缩气体抽取真空。
润滑油系统:由油箱、主辅油泵、油冷却器、油过滤器、溢流阀、单向阀组成。
控制系统:透平真空泵转速较高,属于精密旋转机械。为确保机组可靠运行,配置了完善的检测控制,包括:气液分离器液位检测、报警、联锁主机;各抽吸点真空度检测、报警、联锁旁通防喘阀;各轴承温度检测、报警;高速转子振动检测、报警;润滑油温度压力检测、报警、联锁主机。
辅机:主要包括气液分离器、入口过滤器和消音器。
应用领域
高速透平真空泵在许多领域都有应用,这些领域包括:
●半导体制造:高速透平真空泵可以将半导体生产所需的气体抽出,以减少气体的杂质含量,保证产品的品质。
●真空炉:在真空炉内部实现高真空度,可以大大提高工艺效率和产品质量。
●化学反应实验室:可用于化学反应的半自动化和自动化。高速透平真空泵可将气体快速排出到另外一个容器中,提高了实验室的工作效率。
●医疗领域:高速透平真空泵在医疗行业也有应用。例如,作为人工心肺机的关键部位和真空吸引器主要组成部分。
高速透平真空泵效率高且节能,结构紧凑节约空间,其大功率和高速运转可使其在短时间内达到所需真空度,适用于超洁净区、实验室和半导体加工等场合。但此类泵噪声较大、维护成本较高,由于结构的原因也不适合长时间运行。所以,高速透平真空泵的优点和缺点都需要根据实际情况进行评估。
摘自:iVacuum真空聚焦微信公众号