隔膜真空泵的現(xiàn)狀分析與探索

吳娜

摘 要：隔膜真空泵是一個(gè)安裝在偏心軸上的彈性膜片在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得腔體發(fā)生形變，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的抽入和排出，泵在轉(zhuǎn)移，疏散及壓縮的過程完全無(wú)油，實(shí)現(xiàn)無(wú)污染傳輸?shù)囊环N裝置。文章對(duì)該裝置的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并簡(jiǎn)要論述了隔膜真空泵的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：隔膜真空泵；特點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)

1 發(fā)展歷史

隔膜真空泵國(guó)外起步較早，隔膜泵是一種高技術(shù)含量高附加值的產(chǎn)品，目前世界上只有荷蘭、德國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家可以生產(chǎn)制造并普及。中國(guó)大部分用戶還繼續(xù)在使用水循環(huán)真空泵，在歐盟國(guó)家由于水循環(huán)真空泵污染環(huán)境已立法禁止在實(shí)驗(yàn)室中使用，在日本規(guī)定實(shí)驗(yàn)室如果使用水循環(huán)真空泵也必須無(wú)害化處理才能排放，中國(guó)國(guó)內(nèi)并未從法律上采取嚴(yán)厲的禁止行為，至此中國(guó)用戶在相關(guān)領(lǐng)域仍可以繼續(xù)采用水循環(huán)真空泵。

2 我國(guó)現(xiàn)狀

我國(guó)隔膜泵市場(chǎng)過去由荷蘭HOLTHUIS公司占領(lǐng)，價(jià)格昂貴，大大限制了該產(chǎn)品的使用范疇。為使隔膜泵國(guó)產(chǎn)化，中色泵業(yè)于1991年開始研制，1994年制造首臺(tái)雙缸雙作用隔膜泵。目前，我國(guó)已有生產(chǎn)商進(jìn)行開發(fā)、研制，但其產(chǎn)品性能不佳，各方面存在不足。面對(duì)此現(xiàn)狀，相應(yīng)高校積極參與隔膜真空泵的設(shè)計(jì)研發(fā)工作，努力開發(fā)，不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)自主產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品來(lái)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的空白。

真空泵它是用來(lái)蒸發(fā)、蒸餾、結(jié)晶、干燥、升華、過濾減壓、脫氣提供真空條件，以及溶媒回收、各種劇毒，易燃易爆、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿抽取等。過去的幾十年中由于技術(shù)和價(jià)格的限制，我國(guó)經(jīng)常采用國(guó)產(chǎn)式水循環(huán)結(jié)構(gòu)的真空泵，其抗有機(jī)溶劑的腐蝕性差；真空度不夠，水溫很快升高，真空度下降，壽命短，需要經(jīng)常換水冷卻，產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象等，從而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量以及工作的效率，會(huì)間接提高生產(chǎn)成本。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科研單位及各大高校加強(qiáng)對(duì)新設(shè)備、新技術(shù)的研發(fā)及探索，水循環(huán)真空泵會(huì)逐步被隔膜真空泵取代，其工作原理是一個(gè)安裝在偏心軸上的彈性膜片在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得腔體發(fā)生形變，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的抽入和排出，泵在轉(zhuǎn)移，疏散及壓縮的過程完全無(wú)油，實(shí)現(xiàn)無(wú)污染傳輸，其開發(fā)與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)，創(chuàng)新的項(xiàng)目。文章就是通過參考國(guó)外先進(jìn)的相關(guān)設(shè)備，分析一款新型隔膜泵是如何實(shí)現(xiàn)效率高，性能優(yōu)越，高壽命，高抗腐蝕性，工作可靠。

3 隔膜真空泵的特點(diǎn)

（1）工作原理：一個(gè)安裝在偏心軸上的彈性膜片在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得腔體發(fā)生形變，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的抽入和排出，泵在轉(zhuǎn)移，疏散及壓縮的過程完全無(wú)油，實(shí)現(xiàn)無(wú)污染傳輸；

（2）結(jié)構(gòu)：內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊的設(shè)計(jì)，不會(huì)占用實(shí)驗(yàn)室的空間，體積小，攜帶方便，裝卸操作簡(jiǎn)單易學(xué)。

（3）材料：全PTFE材質(zhì)，可耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿氣體和蒸汽介質(zhì)。

（4）功能：可24小時(shí)連續(xù)工作，無(wú)須擔(dān)心泵本身因過熱而終止試驗(yàn)；無(wú)污染的介質(zhì)傳輸，抽取真空及壓力壓縮，最終要保證其干式運(yùn)行，無(wú)油霧污染，維護(hù)少，降低使用成本，提高工作效率，設(shè)計(jì)自冷卻排風(fēng)系統(tǒng)，可長(zhǎng)時(shí)間工作讓實(shí)驗(yàn)室更加潔凈。其功能優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

a.高強(qiáng)抗腐蝕：全特氟龍隔膜真空泵可以抗任何強(qiáng)化學(xué)腐蝕，如：鹽酸、硝酸、HF、氯仿、溴水、二氯甲烷、苯、甲苯等化學(xué)腐蝕；

b.超高真空度，且易于精確而穩(wěn)定地控制，即使DMSO、DMF等高沸點(diǎn)的溶劑也能快速蒸發(fā)，從而大大提高工作效率；

c.隔膜真空泵還可實(shí)現(xiàn)溶劑完全回收，高效消除有毒有害的有機(jī)溶劑，減少對(duì)環(huán)境的污染、對(duì)操作者和附近人員身體健康的危害，即使混合溶劑也能高度回收并利用；

d.隔膜真空泵是無(wú)水無(wú)油的干泵，這樣可讓實(shí)驗(yàn)室變得更加潔凈和安靜，操作者無(wú)需定期清洗、換管、換水等維護(hù)工作，隔膜真空泵做到了100%免維護(hù)。

（5）性能指標(biāo)：電壓電頻：230V/50Hz；強(qiáng)氣密性（泄漏率約6×10-3mbar×l/-s）；電機(jī)防護(hù)等級(jí)：IP44；帶有熱開關(guān)和電源保險(xiǎn)；完全無(wú)油，100%免維護(hù)。

（6）用途：隔膜真空泵良好的環(huán)境性能、安靜、微振動(dòng)，可廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工、食品檢驗(yàn)、公安刑偵、生化實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)藥研制實(shí)驗(yàn)室等。另外，隔膜真空泵無(wú)油的特點(diǎn)，使其更加環(huán)保和維護(hù)方便。

這些特點(diǎn)在當(dāng)今真空泵的研發(fā)具有重要意義。

4 隔膜真空泵的幾種選型原則

（1）系統(tǒng)內(nèi)的氣體越多，則真空泵的抽氣量就越大，還取決于系統(tǒng)本身的氣密性；（2）真空蒸餾所要求的極限真空度，一般≤8mbar，DSMO、DMF要求2mbar；（3）根據(jù)溶劑的腐蝕性程度來(lái)選擇相應(yīng)的

抗腐蝕的隔膜泵，例如材料為全特氟龍的隔膜真空泵；（4）對(duì)于真空蒸餾的用戶，單一泵體并不適合，必須選擇配置相應(yīng)的真空系統(tǒng)。

5 隔膜真空泵的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（1）更加智能化：可以與計(jì)算機(jī)相連接，即時(shí)觀測(cè)真空度的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作；

（2）可以滿足更多不同的工作環(huán)境：例如由于污水中的雜質(zhì)多且成分復(fù)雜，管路易于堵塞，這樣對(duì)電泵就形成負(fù)荷過高的情況，電機(jī)發(fā)熱易損等；

（3）設(shè)備小體積化：可易于移動(dòng)，占據(jù)空間小，安裝簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)，可用于移動(dòng)式物料輸送泵。

（4）同時(shí)在有危害性、腐蝕性的物料處理中，隔膜泵可將物料與外界完全隔開：可用于運(yùn)輸化學(xué)性質(zhì)比較不穩(wěn)定的流體，如：感光材料、絮凝液等。

（5）更加節(jié)能：隔膜真空泵的節(jié)能問題并不是一件輕而易舉的事情，必須要經(jīng)過認(rèn)真的研究、反復(fù)試驗(yàn)來(lái)確定措施。但是目前許多廠商只是簡(jiǎn)單地把配套的電機(jī)改小，就認(rèn)為隔膜真空泵可以節(jié)能多少，這是十分不可取的。真正做到節(jié)能，需要考慮以下幾點(diǎn)：

a.減少摩擦功。需要保持各個(gè)零部件之間的間隙，適當(dāng)提高泵的溫度，以便降低油的粘度，軸承配合的過盈量要適當(dāng)，皮帶的張進(jìn)度要適當(dāng)。

b.降低啟動(dòng)功率。減少偏心距離，適當(dāng)放大缸深與缸徑的比例，保持室內(nèi)溫度，尤其是北方。減少轉(zhuǎn)動(dòng)零部件的質(zhì)量。

c.減少壓縮功。控制進(jìn)油量，對(duì)于用油泵供油的泵尤為重要，油量過大容易造成過壓縮。減少排氣（油）阻力，保持排氣（油）通道暢通，排氣管道盡量短。

d.真空泵斜裝，減少?gòu)濐^，縮短管路，擴(kuò)大出水管徑，及時(shí)清除管道內(nèi)的堵塞物，若有異物留在進(jìn)水管、葉輪或?qū)Я鳉ち鞯纼?nèi)，都將會(huì)減少出水量。

6 結(jié)束語(yǔ)

隔膜真空泵的種類比較多樣，應(yīng)用場(chǎng)合也有異同，簡(jiǎn)單了解隔膜真空泵的一些內(nèi)容對(duì)我們今后選型應(yīng)用和使用維修都提供了一些幫助，設(shè)備使用中的維護(hù)保養(yǎng)也是至關(guān)重要的，它決定了使用壽命，同時(shí)一些使用過程中積累下來(lái)的經(jīng)驗(yàn)技巧也是幫助我們提高機(jī)械性能的途徑。

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