隔膜真空泵的現(xiàn)狀分析與探索

吳娜

摘 要：隔膜真空泵是一個安裝在偏心軸上的彈性膜片在電動機的帶動下做直線往復運動，使得腔體發(fā)生形變，實現(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油，實現(xiàn)無污染傳輸?shù)囊环N裝置。文章對該裝置的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀進行分析，并簡要論述了隔膜真空泵的特點和發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：隔膜真空泵；特點；發(fā)展趨勢

1 發(fā)展歷史

隔膜真空泵國外起步較早，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、德國等少數(shù)幾個國家可以生產(chǎn)制造并普及。中國大部分用戶還繼續(xù)在使用水循環(huán)真空泵，在歐盟國家由于水循環(huán)真空泵污染環(huán)境已立法禁止在實驗室中使用，在日本規(guī)定實驗室如果使用水循環(huán)真空泵也必須無害化處理才能排放，中國國內(nèi)并未從法律上采取嚴厲的禁止行為，至此中國用戶在相關(guān)領域仍可以繼續(xù)采用水循環(huán)真空泵。

2 我國現(xiàn)狀

我國隔膜泵市場過去由荷蘭HOLTHUIS公司占領，價格昂貴，大大限制了該產(chǎn)品的使用范疇。為使隔膜泵國產(chǎn)化，中色泵業(yè)于1991年開始研制，1994年制造首臺雙缸雙作用隔膜泵。目前，我國已有生產(chǎn)商進行開發(fā)、研制，但其產(chǎn)品性能不佳，各方面存在不足。面對此現(xiàn)狀，相應高校積極參與隔膜真空泵的設計研發(fā)工作，努力開發(fā)，不斷創(chuàng)新設計自主產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品來填補國內(nèi)產(chǎn)品的空白。

真空泵它是用來蒸發(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、強酸、強堿抽取等。過去的幾十年中由于技術(shù)和價格的限制，我國經(jīng)常采用國產(chǎn)式水循環(huán)結(jié)構(gòu)的真空泵，其抗有機溶劑的腐蝕性差；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，會間接提高生產(chǎn)成本。

隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，科研單位及各大高校加強對新設備、新技術(shù)的研發(fā)及探索，水循環(huán)真空泵會逐步被隔膜真空泵取代，其工作原理是一個安裝在偏心軸上的彈性膜片在電動機的帶動下做直線往復運動，使得腔體發(fā)生形變，實現(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油，實現(xiàn)無污染傳輸，其開發(fā)與設計是一項具有挑戰(zhàn)，創(chuàng)新的項目。文章就是通過參考國外先進的相關(guān)設備，分析一款新型隔膜泵是如何實現(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

（1）工作原理：一個安裝在偏心軸上的彈性膜片在電動機的帶動下做直線往復運動，使得腔體發(fā)生形變，實現(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油，實現(xiàn)無污染傳輸；

（2）結(jié)構(gòu)：內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊的設計，不會占用實驗室的空間，體積小，攜帶方便，裝卸操作簡單易學。

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

（4）功能：可24小時連續(xù)工作，無須擔心泵本身因過熱而終止試驗；無污染的介質(zhì)傳輸，抽取真空及壓力壓縮，最終要保證其干式運行，無油霧污染，維護少，降低使用成本，提高工作效率，設計自冷卻排風系統(tǒng)，可長時間工作讓實驗室更加潔凈。其功能優(yōu)點有以下幾點：

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

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.隔膜真空泵還可實現(xiàn)溶劑完全回收，高效消除有毒有害的有機溶劑，減少對環(huán)境的污染、對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.隔膜真空泵是無水無油的干泵，這樣可讓實驗室變得更加潔凈和安靜，操作者無需定期清洗、換管、換水等維護工作，隔膜真空泵做到了100%免維護。

（5）性能指標：電壓電頻：230V/50Hz；強氣密性（泄漏率約6×10-3mbar×l/-s）；電機防護等級：IP44；帶有熱開關(guān)和電源保險；完全無油，100%免維護。

（6）用途：隔膜真空泵良好的環(huán)境性能、安靜、微振動，可廣泛應用于精細化工、食品檢驗、公安刑偵、生化實驗室，醫(yī)藥研制實驗室等。另外，隔膜真空泵無油的特點，使其更加環(huán)保和維護方便。

這些特點在當今真空泵的研發(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選擇相應的

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

5 隔膜真空泵的未來發(fā)展趨勢

（1）更加智能化：可以與計算機相連接，即時觀測真空度的數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)遠程操作；

（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)多且成分復雜，管路易于堵塞，這樣對電泵就形成負荷過高的情況，電機發(fā)熱易損等；

（3）設備小體積化：可易于移動，占據(jù)空間小，安裝簡便經(jīng)濟，可用于移動式物料輸送泵。

（4）同時在有危害性、腐蝕性的物料處理中，隔膜泵可將物料與外界完全隔開：可用于運輸化學性質(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)過認真的研究、反復試驗來確定措施。但是目前許多廠商只是簡單地把配套的電機改小，就認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：

a.減少摩擦功。需要保持各個零部件之間的間隙，適當提高泵的溫度，以便降低油的粘度，軸承配合的過盈量要適當，皮帶的張進度要適當。

b.降低啟動功率。減少偏心距離，適當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)動零部件的質(zhì)量。

c.減少壓縮功?？刂七M油量，對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，減少彎頭，縮短管路，擴大出水管徑，及時清除管道內(nèi)的堵塞物，若有異物留在進水管、葉輪或?qū)Я鳉ち鞯纼?nèi)，都將會減少出水量。

6 結(jié)束語

隔膜真空泵的種類比較多樣，應用場合也有異同，簡單了解隔膜真空泵的一些內(nèi)容對我們今后選型應用和使用維修都提供了一些幫助，設備使用中的維護保養(yǎng)也是至關(guān)重要的，它決定了使用壽命，同時一些使用過程中積累下來的經(jīng)驗技巧也是幫助我們提高機械性能的途徑。

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