高真空直排大气干泵的最新进展
水泵最大吸水高度
水泵最大吸水高度水泵是一种常见的工业设备，用于将液体从低处抽送到高处。
水泵最大吸水高度是指水泵能够抽取液体的最大高度。
本文将围绕这一主题展开，详细介绍水泵最大吸水高度的相关知识。
一、水泵最大吸水高度的定义和影响因素水泵最大吸水高度是指水泵能够从水源或液体容器最低处吸取液体的最大高度。
它是衡量水泵性能的重要指标之一。
水泵最大吸水高度的大小取决于多种因素，包括水泵本身的结构、功率、抽送液体的性质以及环境条件等。
水泵最大吸水高度的计算方法基于气压原理。
根据大气压力的存在，当水泵从液体容器底部开始抽取液体时，液体会上升到一定高度后形成真空状态，无法再被水泵吸取。
这个高度就是水泵的最大吸水高度。
水泵最大吸水高度的计算公式为：最大吸水高度 = 真空高度 + 水泵自吸高度。
其中，真空高度是指液体上升到真空状态的高度，一般为10.33米；水泵自吸高度是指水泵在抽水时能够产生的最大负压高度，一般为5米。
三、水泵最大吸水高度的影响因素分析1. 水泵结构：水泵的结构对最大吸水高度有着直接影响。
一般来说，离心泵的最大吸水高度较小，而柱塞泵、真空泵等结构特殊的水泵，其最大吸水高度较大。
2. 水泵功率：水泵的功率越高，其最大吸水高度也相应增加。
因为功率越大，水泵的抽水能力越强，可以克服更大的阻力，提高吸水高度。
3. 抽送液体的性质：不同液体的密度和黏度不同，在抽送时会产生不同的阻力。
液体的密度越大、黏度越高，水泵的最大吸水高度就越小。
4. 环境条件：环境温度和海拔高度等因素也会对水泵最大吸水高度产生影响。
一般来说，环境温度越高，水泵的最大吸水高度越小；而海拔越高，气压越小，水泵的最大吸水高度也会相应减小。
四、水泵最大吸水高度的应用和注意事项水泵最大吸水高度的概念在实际应用中有着重要意义。
它决定了水泵的使用范围和工作效率。
在选择水泵时，需要根据具体使用环境和需求来确定最大吸水高度的要求，以确保水泵正常运行。
在使用水泵时，还需要注意以下几点：1. 确保水泵工作时水源充足，避免出现干涸现象，以免损坏水泵。
700kW气相干燥设备在高海拔地区的应用及常见问题分析
700kW气相干燥设备在高海拔地区的应用及常见问题分析本文主要讨论了煤油气相干燥设备在高海拔地区中的应用，一台750kV电抗器的良好干燥结果证明了该设备在高海拔地区具有较好的应用效果;分析了该设备使用过程中的一些常见故障。
标签：高海拔、煤油气相干燥、故障分析1.引言变压器绝缘干燥处理是其制造过程中非常重要的工序，干燥工艺的好坏直接影响到产品的性能和使用寿命。
变压器的电气强度、介质损耗在很大程度上依赖于绝缘材料的绝缘强度，而绝缘材料的绝缘强度与材料中水分的多少有很大关系，当绝缘件中的水分大于1%时，就会加快绝缘件的老化速度，甚至造成产品试验不合格。
减少水分的主要途径就是干燥处理，目前干燥处理最有效的方法是煤油气相真空干燥法【1】。
青海西宁检修基地是青海-河南±800千伏特高压直流输电工程的配套工程，西宁检修基地位于青海省西宁市南川工业园内，海拔最高2493.82m，最低2484.26m，最大高差9.56m。
极端最高气温33.5℃，极端最低气温–26.6℃。
为了满足青海省海南换流站7台800kV换流变的现场组装要求，该检修基地配备了700kW气相干燥设备，此次工程是第一次在高海拔地区进行现场组装高端换流变，同时，700kW气相干燥设备也是同类型设备在高海拔地区的首次使用。
2.煤油气相干燥法简介煤油气相干燥设备广泛的应用于110kV以上电压等级产品干燥处理中。
与传统的干燥设备相比，煤油气相干燥设备具有加热速度快、加热均匀、干燥后器身清洁、加热温度高、器身干燥率高、设备自动化程度高等特点【2】。
气相干燥设备工作原理：真空状态下溶剂在密闭的系统中进行加热蒸发，高温的溶剂蒸汽在真空罐内遇到温度较低的产品而冷凝下来，放出冷凝潜热，利用冷凝潜热对产品进行加热，产品的温度不断升高，冷凝下来的溶剂被收集到收集罐，通过溶剂系统重新送回真空罐，再次被加热蒸发，这样在反复循环的过程中，产品不断被加热，温度不断升高，同时，在真空状态下产品中的水份不断地被蒸发成水蒸汽，通过中间降压阶段被抽离罐内，进行冷凝、分离、计量，就这样产品中的水份不断被抽出，达到彻底干燥的目的。
干式真空泵
干式真空--个人整理、总结目录干式真空泵及现状1.往复式干泵 (3)2.爪式干泵 (4)3.多级罗茨泵 (5)4.干式螺杆真空泵 (5)5.涡旋干泵 (7)6.涡轮式干泵 (8)7.分子泵 (9)干式真空泵是清洁真空获得设备的代表，在各类真空泵的市场份额中占23%，年增长率超过15%。
干式泵的主要应用领域有半导体、化工、薄膜、仪器、医药、食品等行业。
1.往复式干泵往复式干泵是往复式真空泵（又称活塞式真空泵）的一种，依靠气缸内的活塞作往复式运动来吸入和排出气体。
往复式干泵的主要特点是①结构简单，易于操作，价格便宜；②工作过程中不产生粉尘；③耐粉尘，排水蒸气压力强；④流量跨度较大。
但这种泵又具有往复式真空泵易损件多，寿命短，可靠性差，效率低等特点。
往复式干泵最常见的就是活塞干泵（Dry Piston Vacuum Pump）和无油隔膜泵（Oil-Free Diaphragm Pump）可抽除He，H2，Ar和N2等气体，可作为涡轮分子泵、低温泵的粗抽泵和前级泵使用。
活塞干泵（Dry Piston Vacuum Pump）的典型代表为莱宝（EcoDry系列）和普发（Pfeiffer XtraDry系列）。
EcoDry系列泵，流量在11m3/hr至48m3/hr之间，极限真空度为5.5Pa。
XtraDry系列泵，两级活塞泵流量为13m3/hr，极限真空度为103Pa(10mbar)，四级活塞泵流量为7.5m3/hr,极限真空度为10Pa。
主要作为气体分析泵及高真空泵的前级泵使用。
无油隔膜泵（Oil-Free Diaphragm Pump）主要有普发(Pfeiffer)的MVP系列，凯孚(KNF)的Laboport系列以及莱宝(Leybold)的DiVac系列。
此类泵主要应用在实验室及作为分子泵的前级泵使用。
实验室应用主要有旋转蒸发器(rotary evaporators)、真空干燥箱(drying chambers)、真空过滤设备(filtration units)、真空蒸馏设备(vacuum distillation configurations)、凝胶干燥(gel drying)、真空升华(sublimation)、疏散真空干燥(evacuating desiccators)、分析仪器(analysis preparation)、流体灭菌(stream sterilization)、小样本真空冷冻干燥(small sample freeze drying)及其他医疗应用。
多级爪式干式真空泵原理分析报告
多级爪式干式真空泵原理分析多级爪式干式真空泵是上世纪末快速发展成熟的新型(变容积)真空泵，由于其如下突出优点:泵腔内无油、对被抽容器没有油污染、并能直排大气、单泵就能达到3 Pa等，在电子行业得到了非常广泛的应用，替代了油封机械泵以及滑阀真空泵。
由于其性能卓越而越来越广泛的应用于航天、核工业、化工、制药、环保等行业，并呈逐年上升的趋势。
其主要的结构型式有螺旋型和反爪式，其结构各有优势，相比较而言反爪式比螺旋型优势更明显。
但由于其结构限制，泵的抽速目前基本上只做到小于600立方米每小时，不能够满足化工和制药等大抽速的需要。
针对这种情况，东莞大路通结合以上两种结构的优势，推出螺旋反爪结构，达到更少材料、更低能耗、更好维护、更大抽速的效果，而且能适合化工、制药、环保等领域的需要。
1传统经典爪式泵的工作原理（1)单级爪泵的工作原理:如图1所示，在图la位置A腔和进气口4接通，随着转子对的同步反方向运动A腔容积变大，气体就吸入泵内，B腔内的气体也在转子对的作用下得到了逐渐压缩，我们称为吸气过程;图1b位置A腔容积继续变大，继续吸气，同时，B腔的容积在转子对的同步反方向运动下逐渐变小，运动到和排气口接通的位置气体通过排气口排到下一级，这个过程一直会持续到图lc位置，吸气和排气同时进行，简称为吸排气过程;在图lc位置A腔达到了最大容积，吸气结束和B腔的容积达到了最小，排气结束。
转子挡住了进气口和排气口，起到了自动关闭的作用;在图1d位置随着转子的运转，B腔内没有被排出去的气体和A腔内被吸入的气体混合到了一起，既不吸气也不排气，我们称为过渡过程;不间断重复以上3个过程，达到了连续不间断抽真空的目的，由于泵腔内无需用水或油等介质，有如下的优势:能抽各种化学气体、特殊不锈钢材料制做的爪泵还能抽腐蚀性气体。
在航天、制药、化工、核工业等行业得到了广泛的应用。
单级爪泵的工作原理(2)常见的多级爪泵原理:如图2和图3所示，在第一级的排气口位置，设计一个长长的通道，以便于第一级排出去的气体能进入第二级的进气口。
高真空直排大气干泵的最新进展
综述评论 高真空直排大气干泵的最新进展刘 坤3 巴德纯 杨乃恒 常学森 李 涛 陈 瑶(东北大学真空与流体工程研究中心 沈阳 110004)Latest Progress of H igh V acuum Dry Pump Working Against AtmosphereLiu K un3,Ba Dechun,Y ang Naiheng,Chang Xuesen,Li T ao,Chen Y ao(Northeastern Univer sity,Shenyang11004,China) Abstract The latest progress of high vacuum dry pum ps,w orking against atm osphere,was tentatively reviewed.The discussions focused on the pum ping mechanisms,its structures and performance of the tw o types of commercially avail2 able,EPX and On T ool dry pum ps,produced by Edwards and P feiffer,respectively. K eyw ords Dry vacuum pum p,High vacuum,Discharge directly into atm osphere,Latest progress 摘要 为了降低半导体设备中的真空系统的成本、实现高真空获得设备的清洁化、简单化和微型化,人们一直在寻求能达到高真空并且直排大气的干式真空泵。
近几年,国外已经出现了仅用一台泵就可以实现从高真空到大气的全部抽气过程的高真空直排大气干泵,并实现了商业化,已经应用于实际生产中。
本文以其中具有代表性的英国BOC Edwards公司的EPX 干泵和德国P feiffer Vacuum公司的OnT ool干泵为例,简单介绍了其原理、结构、性能,为国内从事真空应用和干泵研发人员提供参考。
培训系列之7(杨乃恒)：高真空与超高真空获得设备
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
泵的实际抽速小于理论抽速，并与入口压
强有关。泵口在一个有限的工作压强范围 内工作，超过此范围抽速减少到零。目前 还没有一种泵能从大气压到超高真空的整 个压强范围内工作。如工作在高真空区域 内就称作高真空获得设备，或工作在超高 真空区域的就称超高真空获得设备。由于 工作压强范围不同就出现了各种不同的真 空获得设备。
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
普通型扩散泵与机械泵组成的机组可使 系统压强降到10-5Pa，即达到高真空状态。 改进型扩散泵与机械泵组成的机组，可使 系统压强降低到10-8Pa，即超高真空状态。 这说明一种泵有可能既是高真空获得设备， 又是超高真空获得设备。现代的离子泵、 升华泵、吸附泵和低温泵等，能使很大的 被抽系统抽到超高真空状态，且可以满足 不同气体种类的要求。 涡轮分子泵与机械泵的组合，既能获得高 真空也能非常迅速地抽到10-8Pa的超高真 空。 本节课介绍各种高真空泵和超高真空 泵的性能和使用规则
p2 exp( uL D) p1
1
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
式中下标1为被抽气体，2为抽气流体。由
此可知，较轻的气体压缩比是很低的。
M1 M 2 0.5 1 2 2 3 D ( RT ) ( ) 1/2 8(2 ) M 1M 2 2
中国多级泵十大品牌最新多级泵厂家排名
1.上海阳光泵业制造有限公司上海阳光泵业是集设计/生产/销售泵、给水设备及泵用控制设备于一体的大型综合性泵业集团，是中国泵行业的龙头企业。
总资产达38亿元，在上海、浙江、河北、辽宁、安徽等省市拥有7家企业，5个工业园区，占地面积67万平方米，建筑面积35万平方米。
上海阳光获得了“上海市质量金奖”、“上海市科技百强企业”、“上海市名牌产品”、“中国质量信用AAA级”、“全国合同信用等级AAA级”、“质量、信誉、服务三优企业”、“中国最具竞争力的商品商标”、“五星级服务认证”等荣誉，连续多年入选全国机械500强。
高端人才和高素质的员工队伍是阳光发展的动力。
集团现有员工4500余人，其中工程技术人员500多名，主要由国内知名水泵专家教授、博士硕士、中高级工程师、高级工艺师组成，形成了具有创新思维的梯队型人才结构。
科技创新，是阳光基业长青的生命之源。
集团是上海市高新技术企业、上海市知识产权示范企业和上海市专利示范企业。
上海市级的“企业技术中心”，每年以销售总额的5%，用于技术创新和新产品研发。
2.上海龙亚熔体泵厂上海龙亚熔体泵厂是上海专业从事各种LRT熔体泵、熔体齿轮泵、LRT-D熔体泵、熔喷布泵、化工泵、离心泵、隔膜泵、液下泵、供水设备的研发、设计、生产、制造、销售与服务为一体的公司，并多年一直与上海各大高校科研单位建立战略合作联盟，致力于科技创新、开发新品，是集产品研发、生产、制造、销售、应用、服务等于一体的高科技现代企业，产品遍及全国各地，为上海宝钢集团、马钢、新余钢铁、上海石化、中国化工装备、上海电气等长期供货单位，部分产品出口东南亚、南非、俄罗斯等国家。
本厂是一家集科研、开发、生产及销售于一体，具有相当雄厚实力的生产型企业，致力于为本土和全球的流体工业用户提供优质的产品、服务和技术解决方案。
龙亚拥有专业技术与研发团队，工艺先进和装备精良，管理水平现化代3. 河北紫东泵业有限公司河北紫东泵业有限公司是一家专业生产渣浆泵、砂砾泵及大型挖泥泵及配件的厂家。
用高真空热泵双效浓缩技术进行改造及其效果
热泵双效浓缩机相配套机组 （ 下简为高真空热泵双效
众所 周知 ，蒸汽 被 冷却 凝 结成 液 体 的换 热 过程 浓 缩 机组 ） 如 图１ 示 ， ， 所 其工 艺流 程 如 图２ 示 ， 所 该机
称凝 结换 热 ，液 体被 加 热沸 腾 的换 热 过程 称 沸腾 换 组 已获得 国家 发 明专 利 。 机组 最显 著特 征是 节 能、 高
表 可得 ： ８ ． — ４ ． ＝ １ ３ｋ 。因此 ， 以得 出１ ｇ １ ８ ２ １６５ ４ ． Ｊ ４ ９ ８ 可 ｋ
１１ 改 造 前 的 状 况 ．
蒸 汽放 出的汽化 潜热 需 要 ： ５ ． ｋ／ １ ３ｋ＝ ６３ ２３ ７６ Ｊ４ ． Ｊ ５ ． ８ ６
理论上可计算 出： 蒸发量为 １ ０ Ｌ ０ ， ０ 佛 山德 众 药业 三 车 间主 要进 行 药材 的提 取 和 浓 倍 的冷却水来吸收。 普 ５℃升 至 缩 ， 国内大 多数 中药 企业 一 样 ， 用 的是传 统 浓 缩 单 效 、 通双 效 及 普通 热 泵 双 效分 别 需要 ３ 和 使
５ ８ｔ２ 。 、 的冷凝 方 式 ，其所 用 的设备 是２ ０ 年 投 入 的３０ ０Ｌ ４ ０２ ０ ５℃的冷 却 水量 约 为 ：６ｔ２ 、０ｔ
单效 真 空浓 缩 罐 ，每 台单 效 真 空浓 缩 罐 配 ３ Ｗ 喷 ７ｋ
射 泵 ， 台单效 真 空浓缩 罐共 用 １ 节 能型 凉 水塔 ， ３ 套 同 ２ 时配 用 了 １ ５ｋ 台４ Ｗ水 泵 ， 浓缩 生产 全 过程 达 到８ 使 ０ ℃ 以下 ， 以确保 药 品质 量 。这 样一 来 ， 均用 于 每 台 平 为 了 降低浓 缩 生产 中冷凝 所 需 的 电耗 ，我们 与 改 造 措 施
一
2024年干式真空泵市场规模分析
2024年干式真空泵市场规模分析引言干式真空泵是一种关键的真空设备，广泛应用于各种行业，如半导体制造、医疗设备、化工和食品加工等。
本文将对干式真空泵市场规模进行分析，以揭示其当前状况和未来趋势。
市场概览干式真空泵市场目前呈现出稳定的增长态势。
主要驱动因素包括工业化程度的提高、科技进步和清洁能源的需求增加等。
此外，干式真空泵的广泛应用和技术研发的推动也推动了市场的增长。
市场分析区域分析根据地理区域，干式真空泵市场可以分为亚太地区、欧洲、北美、南美和中东以及非洲等几个主要区域。
目前，亚太地区是全球干式真空泵市场的最大消费市场，其在半导体制造和工业生产中的广泛应用推动了市场的增长。
产品类型分析根据产品类型，干式真空泵市场主要分为离心式干式真空泵和轴流式干式真空泵两种。
离心式干式真空泵由于其高效、可靠和适用于各种应用而受到广泛关注。
轴流式干式真空泵则更适用于一些特定的领域，如医疗设备和化工等。
应用领域分析干式真空泵在各个行业中都有广泛的应用。
主要应用领域包括半导体制造、医疗设备、化工、食品加工等。
随着这些行业的发展，对干式真空泵需求的增加也将推动市场的增长。
市场竞争分析干式真空泵市场存在着激烈的竞争。
主要竞争企业包括Edwards、Pfeiffer Vacuum、Atlas Copco、Gardner Denver等。
这些企业通过技术创新、产品升级和市场拓展等方式来提升自身竞争力，争夺市场份额。
市场前景干式真空泵市场具有良好的前景。
随着科技进步和工业化程度的提高，对干式真空泵的需求将会继续增长。
此外，环境保护要求的提高和清洁能源的发展也将对市场产生积极影响。
预计在未来几年内，干式真空泵市场将保持稳定的增长趋势。
结论本文对干式真空泵市场进行了规模分析，揭示了其当前状况和未来趋势。
目前，干式真空泵市场正在呈现出稳定的增长趋势，并且具有良好的发展前景。
然而，在市场竞争激烈的背景下，企业需要不断创新和提升自身竞争力，才能在市场中获得更大的份额。
泵及真空设备制造行业市场现状分析
泵及真空设备制造行业市场现状分析在现代工业体系中，泵及真空设备制造行业扮演着至关重要的角色。
它们广泛应用于石油化工、电力、冶金、环保、制药、食品等众多领域，为生产流程的顺畅进行和工艺的优化提供了关键支持。
从市场规模来看，近年来泵及真空设备制造行业呈现出稳步增长的态势。
随着全球经济的逐渐复苏以及工业化进程的不断推进，各行业对于泵及真空设备的需求持续上升。
据相关数据统计，全球泵及真空设备市场规模已经达到了数千亿美元，并且预计在未来几年仍将保持较高的增长率。
在市场需求方面，不同行业对泵及真空设备的需求特点各异。
在石油化工领域，由于生产过程中涉及到大量的液体输送和化学反应，对于高温、高压、耐腐蚀等特殊性能的泵需求较大；电力行业则需要大型的循环水泵和凝结水泵来保障发电设备的正常运行；在环保领域，用于污水处理和废气处理的各类泵及真空设备的需求日益增长；而在制药和食品行业，对卫生级、高精度的泵设备有着严格的要求。
从竞争格局来看，泵及真空设备制造行业市场竞争较为激烈。
国际市场上，一些知名的跨国企业凭借其先进的技术、优质的产品和完善的售后服务，占据了较大的市场份额。
例如，＿____、＿____等企业在全球范围内具有较高的知名度和影响力。
同时，国内也涌现出了一批具有较强竞争力的企业，如_____、＿____等。
这些企业通过不断加大研发投入、提高产品质量和拓展市场渠道，逐渐在国内市场站稳脚跟，并开始向国际市场进军。
在技术发展方面，泵及真空设备制造行业正朝着高效、节能、智能化的方向不断迈进。
随着新材料、新工艺的不断应用，泵的性能得到了显著提升。
例如，采用新型的耐磨材料可以延长泵的使用寿命；采用优化的设计和制造工艺可以提高泵的效率，降低能耗。
同时，智能化技术的应用也使得泵及真空设备的运行更加稳定可靠，能够实现远程监控和故障诊断，大大提高了设备的维护效率和生产的连续性。
然而，泵及真空设备制造行业也面临着一些挑战。
首先，技术创新能力不足是制约行业发展的一个重要因素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
综述评论 高真空直排大气干泵的最新进展刘 坤3 巴德纯 杨乃恒 常学森 李 涛 陈 瑶(东北大学真空与流体工程研究中心 沈阳 110004)Latest Progress of H igh V acuum Dry Pump Working Against AtmosphereLiu K un3,Ba Dechun,Y ang Naiheng,Chang Xuesen,Li T ao,Chen Y ao(Northeastern Univer sity,Shenyang11004,China) Abstract The latest progress of high vacuum dry pum ps,w orking against atm osphere,was tentatively reviewed.The discussions focused on the pum ping mechanisms,its structures and performance of the tw o types of commercially avail2 able,EPX and On T ool dry pum ps,produced by Edwards and P feiffer,respectively. K eyw ords Dry vacuum pum p,High vacuum,Discharge directly into atm osphere,Latest progress 摘要 为了降低半导体设备中的真空系统的成本、实现高真空获得设备的清洁化、简单化和微型化,人们一直在寻求能达到高真空并且直排大气的干式真空泵。
近几年,国外已经出现了仅用一台泵就可以实现从高真空到大气的全部抽气过程的高真空直排大气干泵,并实现了商业化,已经应用于实际生产中。
本文以其中具有代表性的英国BOC Edwards公司的EPX 干泵和德国P feiffer Vacuum公司的OnT ool干泵为例,简单介绍了其原理、结构、性能,为国内从事真空应用和干泵研发人员提供参考。
关键词 干式真空泵 高真空 直排大气 研究进展中图分类号:T B752 文献标识码:A 文章编号:167227126(2008)012021205 近年来,人们已研制了多种类型的干泵,广泛用于半导体工业、分析仪器、电子工业和化工行业等真空应用的各个领域。
干泵或干泵机组维护简单、清洁无油,经常是真空获得设备中首选的主泵。
比如,半导体行业中的真空室中,一般需要达到10-3Pa或者更高的真空度,这时就需要为它们配置高真空系统。
一般说来,为了获得清洁高真空,需要串联多台工作在不同压力区域的真空泵构成机组,来完成抽气任务[1]。
典型的高真空机组,通常用高真空泵串接干泵来组成,高真空泵如分子泵、低温泵等,前级泵如爪型泵、罗茨干泵、涡旋泵、螺杆泵、活塞泵、膜片泵等[2]。
采用高真空机组,不仅需考虑各种真空泵的工作压力范围,而且系统中的真空泵、连接管道、阀门、真空计等辅助元件以及它们的控制单元使得这套系统成本很高。
典型的高真空系统至少额外需要三个阀门和一个旁通管路[2]。
在半导体工厂中,前级真空泵一般都安装在生产车间的下一层,使得前级泵的抽速损耗加大很多,因此必须选用昂贵的、性能好的泵。
此外,在现代工业中的一些真空应用场合,如太阳能电池制备、半导体器件制备、小型精密实验设备等,由真空泵机组带来的占用空间庞大、维护麻烦、抽气效率损失等问题,影响了工艺的进行。
为了降低半导体设备中真空系统的成本,实现高真空获得设备的清洁化、简单化和微型化,人们一直在寻求能达到高真空,并且可以直排大气的真空泵。
近几年,国外已经出现了一些高真空直排大气的干泵,并开发出商业化的产品,已经应用于实际生产中。
本文以其中具有代表性的英国BOC Edwards公司的EPX干泵[3]和德国P feiffer公司的OnT ool干泵[4]为例,简单介绍了其原理、结构、性能,为国内从事真空应用和干泵研发人员提供参考。
1 EPX干泵英国BOC Edwards公司的EPX干泵,是IPX的第二代产品。
两者都可以实现从高真空到大气的全部抽气过程。
EPX干泵利用分子牵引、流体动力学收稿日期:20072052153联系人:T el:(024)83687618;E2mail:kliu@ 12第28卷 第1期2008年1、2月 真 空 科 学 与 技 术 学 报CHI NESE JOURNA L OF VAC UUM SCIE NCE AND TECH NO LOGY和内流动机理,采用创新的旋涡级结构,实现了高真空泵的直排大气,可适合于中等程度的半导体工艺。
EPX500L 型干泵外形如图1[3]所示,抽速为500m 3/h ,极限真空可达到10-4Pa。
图1 EPX 500L 型干泵外形图Fig 11 Picture of EPX 500L dry pum pEPX 干泵内部分为三级:螺旋级、牵引分子级和旋涡级,其抽气原理如图2[3]所示。
图2 EPX 干泵抽气原理图1-再生级;2-H olweck 级;3-转子;4-定子Fig 12 Pum ping mechanism of EPX dry pum p 12regenerative stages ,22H olweck stages ,32rotator ,42stator靠近气体入口处的单轴大螺旋结构为第一级,主要是完成大排量的吸气传输过程,压缩比很小,型线较为简单[5-6]。
第二级为H olweck 级,即牵引分子泵的工作原理。
如图3[3],它由一个内外具有平行的螺旋槽的圆筒定子和一个简单圆筒的转子配合组成。
由于EPX 干泵采用双层的内外定子与转子套装的方法,由于惯性作用,使得气体分子沿高速旋转的转子面的爬行路线得到了延长,而且螺旋槽长度不足一圈,压力在每个轨道中分配均匀,轨道间不容易发生渗漏,从而得到了较大的压缩比和抽速,并有效减少了气体返流量,其实际抽速与理论抽速相差不超过百分之五[3]。
图3 H olweck 级通道Fig 13 Channel of the H olweck stage第三级为旋涡级,也叫再生级[3],其抽气原理如图4[3]所示。
图4 旋涡级工作原理1-定子;2-出口;3-单向阀;4-入口;5-转子;6-气体涡流螺旋流动通道;7-流动管道;8-气流路径;9-挡片Fig 14 Pum ping mechanism of the V ortex stage12stator ,22outlet ,32stripper ,42inlet ,52rotor ,62path of typical gas particle ,72flow channel ,82gas path ,92blade如图5[3]和图6[3]所示,转子和定子分别由一系列的同心圆组成。
转子盘的同心圆周上排列了很多径向小叶片,定子盘则与之配合的排列了一系列的同心凹槽。
当转子盘高速旋转的时候,叶片在凹槽中高速旋转、对其中的气体产生巨大的搅动作用,产生一系列的旋涡,通过对叶片、凹槽等尺寸的有效设计,使气体通过环形定子沿着螺旋线爬行,从而带动气体沿转子盘转动方向流动。
入口和出口点被小部分管道分开,这些管道底部高于其他部分,从而使得入口和出口间单向截止,完成了气体从入口到出口的单向流动。
由于干泵存在间隙,故而存在一小部22真 空 科 学 与 技 术 学 报第28卷分气体沿间隙泄漏。
图5 同心圆周带叶片的转子盘Fig 15 R otor disk of concentric circles withvanes图6 同心圆周带凹槽的定子盘Fig 16 S tator disk of concentric circles withchannels图7 EPX 干泵内部结构图1—高压侧再生级;2—低压侧牵引级;3—入口;4—入口过滤网;5—上悬轴承;6—进/出水口;7—屏蔽罩;8—下轴承;9—吸油泵;10—集成油过滤器;11—电机;12—排气室Fig 17 Schematic diagram of the inner construction of EPX drypum p12high pressure regenerative stages ,22low pressure drag stages ,32inlet ,42inlet strainer ,52cantilevered upper bearing ,62water in/out ,72E MC filter pack ,82lower bear 2ing ,92centrifugal oil pum p ;102integrated oil filter ;112m otor ;122exhaustEPX 干泵的主要部件是一个高速旋转的转子盘和一个定子盘,采用立式结构,如图7[3]所示,列出了EPX 干泵内部的三级抽气泵、吸排气口、内电机结构、上下轴承、水冷却、油润滑等。
对于泵的结构,可运用计算流体力学(CFD )方法,对泵的参数进行设计,包括抽速、功率、温度分布、压力、公差和润滑等,并结合经验作优化。
图8[3]所示为EPX500的抽速曲线。
在入口压力较高时(>100Pa ),旋涡级的抽速不高。
EPX 干泵能够实现只用一台真空泵而抽到高真空。
高转速使得泵结构紧凑,最高可达到500m 3/h 的抽速,最终可以达到10-4Pa 的极限真空,而噪声仅58dB [7]。
反向换流器驱动允许泵在大气压力下排气并且能在10s 之内快速达到装填2锁定抽空。
第二代EPX 已经发展到可用于中等洁净程度的半导体工艺[3]。
在其它方面,EPX 也得到了广泛的应用,例如在清洁和坚固环境要求很高的研究中的应用。
图8 EPX 抽气性能曲线Fig 18 EPX pum ping speed curves2 OnTool 干泵图9[8]为德国P feiffer 公司的OnT ool 干泵的外形图。
OnT ool 干泵主要由两级组成:H olweck 级和侧槽旋涡级,其抽气原理如图10[4]所示。
图9 OnT ool 干泵外形图Fig 19 Picture of OnT ool dry pum p第一级由H olweck 级组成,采用牵引分子泵的原理完成了高真空侧的气体传输和压力提升。
当气体分子撞击一个高速运转的表面时,它会获得一个与该表面运动方向相同的速度。
转子的运动使气体32第1期刘 坤等:高真空直排大气干泵的最新进展分子加速,转子与定子之间形成的有限的空间又限制了分子的运动,气体分子在这两种因素的作用下沿圆周方向被压缩。