新一代分子增压泵—深冷水气泵组合抽气机组(1)

新一代分子增压泵—深冷水气泵组合抽气机組(1)最近，我们采用4台抽速1,000L/s的分子增压泵+1台0.4m2 深冷水汽泵组成高真空抽气机組，成功取代了为1600 1900大型蒸发镀膜设备配套的2台K-800扩散泵和1台ZJ-1200罗茨泵抽气机組，取得了下列优异成果：■抽气能耗：2.5 度/炉，比原设备节省80%，年节电30~40万度/台，相当于每台设备减排CO2200~300吨/年。

■镀膜周期（粗抽时间相同）：12分钟，与原设备相同。

■真空质量：明显优于原设备。

■镀膜产品质量：优于原设备产品的质量，消除了膜层色泽泛黄现象。

■设备费用：比双扩散泵机组节省5 万元；比单扩散泵机组增加13万元，6个月节省的电费可收回增加的设备费。

本项技术原则上还可以用于其它大型高真空设备，2台K-800扩散泵的抽速总和已超过目前最大的KT-1000油扩散泵。

因此，本项成果已表明：大型扩散泵+罗茨泵机组退出历史舞台的日子已经不远了。

一、大型蒸发镀膜目前存在的问题1．油蒸汽污染大型蒸发镀膜设备容积大，气体负载重，目前普遍采用大型扩散泵、罗茨泵和滑阀泵机组抽气，存在油蒸汽污染严重，膜层结合力差，表面色泽泛黄，镀膜产品质量低等缺点。

油蒸汽污染的来源：■蒸发镀膜低真空采用滑阀泵，或旋片泵抽气，这二种泵的本底油蒸汽压为10-1Pa。

■中真空区段通常采用罗茨泵抽气。

罗茨泵的最大压缩比不超过50，而且与气体种类几乎无关，因此，该泵只能将滑阀泵的油蒸汽污染降低1 个数量级。

加上该泵采用有油轴承，轴承与镀膜室之间存在直通通道，因此，本身也是一个污染源，本底油蒸汽压为10-2~10-3Pa量级，其污染不能忽略。

■以油蒸汽为工作质的扩散泵是污染的主要源头。

扩散泵高阀处存在大量液态泵油，镀膜室抽气口常见的褐色、粘稠状物质就是明证。

扩散泵的油蒸汽本底在10-4~10-6Pa，该油蒸汽压看起来很低，但造成的污染很难清除，加上分子量大，对镀膜产生的不利影响以一抵十，是真空镀膜的头号大敌。

镀膜设备使用一段时间后，抽气时间变长也是油蒸汽污染的直接结果。

2．能耗高大型蒸发镀膜设备的抽气能耗很高。

1600 1900 大型蒸发镀膜设备常用的配置主要有如下两种：单扩散泵机组和双扩散泵机组。

两种设备的具体配置、标称抽气能耗和实际抽气能耗如表1所示。

表1 1600 1900蒸发镀膜设备的真空泵配置、标称抽气能耗和实际抽气能耗单扩散泵机组和双扩散泵机组的实际抽气能耗分别为35kW 和52kW，年耗电28万度和40万度/台。

3．活性气体分压强高除了油蒸汽之外，活性气体是影响镀膜质量的最重要的因数。

蒸发镀膜设备频繁暴露大气，镀膜室会吸附大量可凝性气体（H2O 为主）。

实测结果表明，蒸发镀膜的精抽本底中，H2O占总气体总量的80~90%。

因此，蒸发镀膜设备的升级换代，需要应对上述三大难题。

近年来，部分蒸发镀膜设备开始采用深冷水汽泵（-120℃）与扩散泵一起工作（例如珠三角地区比较流行的双扩散泵机组），抽气时间明显缩短，油蒸汽污染也有所降低（未能消除），但能耗和费用却进一步增加，因此，未能在大范围内推广应用。

二、升级换代的新路分子增压泵+深冷水汽泵最近，深圳大学的原创性科技成果分子增压泵实现了产业化，该泵的结构和性能分别如图1、2所示，具有结构简单，转子全部由平圆盘构成，兼有中、高真空泵双重性能，而且能耗低，抽速1,000L/s的MB200D分子增压泵能耗0.25kW，仅为同抽速罗茨泵的15%，扩散泵的20%，分子泵的60%，还能获得十分清洁的中、高真空。

此外，该泵转子全部由平圆盘构成，消除了分子泵易发生打片损坏的一大缺陷。

图1 MB200D分子增压泵的平圆盘转近年来，深冷水汽泵（POLYCOLD，-120℃）开始获得推广应用，该泵能耗低、无油蒸汽污染、对水蒸汽的抽速高达20,000~200,000L/s。

目前，我国已有多家厂商生产深冷水气泵(阱)，部分产品质量已接近进口水平，售价不到进口产品的50%。

我们采用的是上海協元低温真空设备有限公司生产的制冷面积为0.4M2的深冷水气泵，深冷温度低于－130℃。

上述二种新型的抽气装备，为攻克大型蒸发镀膜设备的三大难题提供了新的路子：1．油蒸汽的对策■中、高真空采用能获得清洁中、高真空的分子增压泵+深冷水气泵，取代扩散泵和罗茨泵。

■粗真空采用独特抽气工艺，粗抽压强从几Pa 提高到几十Pa，将油蒸汽污染降至可检测值之下。

2．高能耗的对策■采用低能耗的分子增压泵和深冷水汽泵，取代高能耗扩散泵和罗茨泵，节省精抽能耗80%以上。

■粗抽压强从几Pa 提高到50~100Pa，粗抽泵（滑阀泵，或旋片泵）运行时间降至3~4分钟，节省粗抽能耗70%。

3．活性可凝性气体的对策采用深冷水气泵作辅助抽气，对水蒸汽的抽速可提高至40,000L/s 以上。

上一页12 下一页友情提示：如需查看全文，请全文下载，或者进入真空论坛提问。

最近，我們采用4臺抽速1,000L/s的分子增壓泵+1臺0.4m2 深冷水汽泵組成高真空抽氣機組，成功取代瞭為1600 1900大型蒸發鍍膜設備配套的2臺K-800擴散泵和1臺ZJ-1200羅茨泵抽氣機組，取得瞭下列優異成果：■抽氣能耗：2.5 度/爐，比原設備節省80%，年節電30~40萬度/臺，相當於每臺設備減排CO2200~300噸/年。

■鍍膜周期（粗抽時間相同）：12分鐘，與原設備相同。

■真空質量：明顯優於原設備。

■鍍膜產品質量：優於原設備產品的質量，消除瞭膜層色澤泛黃現象。

■設備費用：比雙擴散泵機組節省5 萬元；比單擴散泵機組增加13萬元，6個月節省的電費可收回增加的設備費。

本項技術原則上還可以用於其它大型高真空設備，2臺K-800擴散泵的抽速總和已超過目前最大的KT-1000油擴散泵。

因此，本項成果已表明：大型擴散泵+羅茨泵機組退出歷史舞臺的日子已經不遠瞭。

一、大型蒸發鍍膜目前存在的問題1．油蒸汽污染大型蒸發鍍膜設備容積大，氣體負載重，目前普遍采用大型擴散泵、羅茨泵和滑閥泵機組抽氣，存在油蒸汽污染嚴重，膜層結合力差，表面色澤泛黃，鍍膜產品質量低等缺點。

油蒸汽污染的來源：■蒸發鍍膜低真空采用滑閥泵，或旋片泵抽氣，這二種泵的本底油蒸汽壓為10-1Pa。

■中真空區段通常采用羅茨泵抽氣。

羅茨泵的最大壓縮比不超過50，而且與氣體種類幾乎無關，因此，該泵隻能將滑閥泵的油蒸汽污染降低1 個數量級。

加上該泵采用有油軸承，軸承與鍍膜室之間存在直通通道，因此，本身也是一個污染源，本底油蒸汽壓為10-2~10-3Pa量級，其污染不能忽略。

■以油蒸汽為工作質的擴散泵是污染的主要源頭。

擴散泵高閥處存在大量液態泵油，鍍膜室抽氣口常見的褐色、粘稠狀物質就是明證。

擴散泵的油蒸汽本底在10-4~10-6Pa，該油蒸汽壓看起來很低，但造成的污染很難清除，加上分子量大，對鍍膜產生的不利影響以一抵十，是真空鍍膜的頭號大敵。

鍍膜設備使用一段時間後，抽氣時間變長也是油蒸汽污染的直接結果。

2．能耗高大型蒸發鍍膜設備的抽氣能耗很高。

1600 1900 大型蒸發鍍膜設備常用的配置主要有如下兩種：單擴散泵機組和雙擴散泵機組。

兩種設備的具體配置、標稱抽氣能耗和實際抽氣能耗如表1所示。

表1 1600 1900蒸發鍍膜設備的真空泵配置、標稱抽氣能耗和實際抽氣能耗單擴散泵機組和雙擴散泵機組的實際抽氣能耗分別為35kW 和52kW，年耗電28萬度和40萬度/臺。

3．活性氣體分壓強高除瞭油蒸汽之外，活性氣體是影響鍍膜質量的最重要的因數。

蒸發鍍膜設備頻繁暴露大氣，鍍膜室會吸附大量可凝性氣體（H2O 為主）。

實測結果表明，蒸發鍍膜的精抽本底中，H2O占總氣體總量的80~90%。

因此，蒸發鍍膜設備的升級換代，需要應對上述三大難題。

近年來，部分蒸發鍍膜設備開始采用深冷水汽泵（-120℃）與擴散泵一起工作（例如珠三角地區比較流行的雙擴散泵機組），抽氣時間明顯縮短，油蒸汽污染也有所降低（未能消除），但能耗和費用卻進一步增加，因此，未能在大范圍內推廣應用。

二、升級換代的新路分子增壓泵+深冷水汽泵最近，深圳大學的原創性科技成果分子增壓泵實現瞭產業化，該泵的結構和性能分別如圖1、2所示，具有結構簡單，轉子全部由平圓盤構成，兼有中、高真空泵雙重性能，而且能耗低，抽速1,000L/s的MB200D分子增壓泵能耗0.25kW，僅為同抽速羅茨泵的15%，擴散泵的20%，分子泵的60%，還能獲得十分清潔的中、高真空。

此外，該泵轉子全部由平圓盤構成，消除瞭分子泵易發生打片損壞的一大缺陷。

圖1 MB200D分子增壓泵的平圓盤轉近年來，深冷水汽泵（POLYCOLD，-120℃）開始獲得推廣應用，該泵能耗低、無油蒸汽污染、對水蒸汽的抽速高達20,000~200,000L/s。

目前，我國已有多傢廠商生產深冷水氣泵(阱)，部分產品質量已接近進口水平，售價不到進口產品的50%。

我們采用的是上海協元低溫真空設備有限公司生產的制冷面積為0.4M2的深冷水氣泵，深冷溫度低於－130℃。

上述二種新型的抽氣裝備，為攻克大型蒸發鍍膜設備的三大難題提供瞭新的路子：1．油蒸汽的對策■中、高真空采用能獲得清潔中、高真空的分子增壓泵+深冷水氣泵，取代擴散泵和羅茨泵。

■粗真空采用獨特抽氣工藝，粗抽壓強從幾Pa 提高到幾十Pa，將油蒸汽污染降至可檢測值之下。

2．高能耗的對策■采用低能耗的分子增壓泵和深冷水汽泵，取代高能耗擴散泵和羅茨泵，節省精抽能耗80%以上。

■粗抽壓強從幾Pa 提高到50~100Pa，粗抽泵（滑閥泵，或旋片泵）運行時間降至3~4分鐘，節省粗抽能耗70%。

3．活性可凝性氣體的對策采用深冷水氣泵作輔助抽氣，對水蒸汽的抽速可提高至40,000L/s 以上。

上一頁12 下一頁友情提示：如需查看全文，請全文下載，或者進入真空論壇提問。

最近，我们采用4台抽速1,000L/s的分子增压泵+1台0.4m2 深冷水汽泵组成高真空抽气机組，成功取代了为1600 1900大型蒸发镀膜设备配套的2台K-800扩散泵和1台ZJ-1200罗茨泵抽气机組，取得了下列优异成果：■抽气能耗：2.5 度/炉，比原设备节省80%，年节电30~40万度/台，相当于每台设备减排CO2200~300吨/年。

■镀膜周期（粗抽时间相同）：12分钟，与原设备相同。

■真空质量：明显优于原设备。

■镀膜产品质量：优于原设备产品的质量，消除了膜层色泽泛黄现象。

■设备费用：比双扩散泵机组节省5 万元；比单扩散泵机组增加13万元，6个月节省的电费可收回增加的设备费。

本项技术原则上还可以用于其它大型高真空设备，2台K-800扩散泵的抽速总和已超过目前最大的KT-1000油扩散泵。

因此，本项成果已表明：大型扩散泵+罗茨泵机组退出历史舞台的日子已经不远了。