螺桿真空泵的特點及應用

王海雷　趙業

摘 要 真空設備產品以其量大、面廣的優勢而成為了真空工程配套不可或缺的基礎元件之一。目前，社會各界對各種真空獲得設備的需求量隨著真空技術應用領域的發展增速十分迅猛。文中對真空獲得設備中的螺桿真空泵的工作原理進行了簡單的介紹，分析了國內螺桿真空泵的現狀，并就螺桿真空泵的優勢特點進了分析，探討了其應用情況，以期為螺桿真空泵的發展提供良好的基礎。

關鍵詞 螺桿真空泵；特點；應用

中圖分類號 TB75 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）11-0102-02

螺桿真空泵是于20世紀90年代產生的較為理想的一種干泵，螺桿真空泵的結構緊湊、抽速較大、真空度高、直排大氣、壽命長、泵腔內無油無水等優點，成為了本世紀首選的環保產品，并得到了十分廣泛的運用。

1 螺桿真空泵的工作原理分析

螺桿真空泵是將經過嚴格動平衡校正、以軸承做支撐的2個螺桿安裝與泵腔內，并保證兩個螺桿之間有合理的空隙。螺桿真空泵在運轉的過程中，2個轉子在泵腔內作同步高速反向旋轉，以此產生吸氣與排氣。因轉子經過了嚴格的動平衡校正，螺桿之間也保證了合理的間隙，因此，泵在運轉的過程中轉子不會產生摩擦，平衡運轉、噪音低，且工作腔不需要任何潤滑油，油耗功率低，具有節能、免維修等優點，特別適用于對環境、噪音要求較高的環境[1]。

2 國內螺桿真空泵現狀分析

近年來，市場對螺桿真空泵需求量越來越明顯，參照目前抗腐蝕、環保要求老式的真空泵以無法滿足，越來越多的無油式、耐腐蝕性強的真空泵取代了老式的真空泵。真空泵在不斷發展中，也正經受嚴格的考驗，隨著用戶對企業生產經營方式的越來越有針對性，生產設備的選用也越來越概念化，環保意識逐漸增強，越來越多的企業逐漸提升了對新設備的關注。

我國目前已具有了一批具有一定的規模的真空泵生產廠家，都已加入了螺桿真空泵的研究領域之中。生產廠家面對市場經濟的需求，如若不積極探索開發新型產品則注定會被市場所淘汰，而真空行業的發展自始以來就與各行業之間的關系十分密切，如果兼具環保、使用時間長、結構簡單、不受任何污染的螺桿真空泵的出現勢必會帶來一場革命性的變革。真空泵廠家想要掌握這種先進的生產技術，則需要積極汲取國外的先進的生產技術，不論是生產設備的選擇還是生產工藝的水平，其都是生產基礎的重中之重，唯有精密的儀器設備才能夠生產出精密的產品，就螺桿真空泵這種雙轉子工藝的生產能力而言，廠家應多向國外生產廠家學習，把好外觀、內在的質量關，就泵運轉的原理做到了解并熟悉，只有不斷去摸索生產工藝，才能夠使泵的生產工藝有可能延伸。

我國目前對螺桿真空泵的研究還處于初級研發階段之中，面臨著很多技術方面的難題需要解決，要確保螺桿真空泵的發展，則需要不斷探索，將這些難以解決的難題轉化為技術力量，這樣勢必會加快螺桿真空泵的推廣與應用。

3 螺桿真空泵的優勢特點

近年來，對真空領域觀察與分析，真空泵的發展不能夠一直停留于原狀，目前越來越多的項目需要真空系統，多為環保性、耐腐蝕效果強的應用產品，整個真空市場逐漸向無油系統邁進，已逐漸形成了更新換代的格局，螺桿真空泵的需求量逐年上升。

真空市場從有油時代向無油時代的轉化極大地推動了螺桿真空泵的發展，雖然我國螺桿真空泵的生產技術與國外相比存在較大的差距，但是我國技術力量也不容小覷，國內科研人員對新產品的研發興趣盎然且堅持態度無人能比。螺桿真空泵借助其自身抽速高、結構簡單、環保、無污染的優勢迅速在市場中占領了較大份額，目前國內很多企業爭相自主生產，但是由于技術原因的限制而處于觀望之中。隨著螺桿真空泵的引進，我國用戶的需求出現了改變，企業增強了環保意識，在企業在選擇適合本企業的生產設備上有了自己的要求，設備的選用關系到企業發展生產發展，螺桿真空泵這種先進、精密的設備是每個用戶的必然選擇。

4 螺桿真空泵的應用

4.1 在制藥行業溶媒回收中的應用

用于溶媒結晶工藝的原料藥在結晶之后需要進行過濾、洗滌、真空干燥等處理，物料的含濕范圍通常在20%～200%之間，濕物料之中溶媒為易燃易爆、有毒有害物質的介質，由真空機組在真空干燥的過程中將其抽走，由于傳統濕式真空系統采用的機組為羅茨液環真空機組，液環泵的密封液在干燥過程會吸收、溶解部分的有機溶媒，在汽液分離器中將廢棄與高濃度低有機廢液分離出來，但是這樣不僅能夠將其中的溶媒予以充分回收，還會增加企業運行的成本，給環保、健康安全帶來來挑戰。干式螺桿真空冷凝系統在干燥過程中于排氣側進行有機溶媒冷凝處理，從而做到了廢水廢液的零排放、溶劑的回收。螺桿真空泵泵腔內部均有進行過防腐處理，因此不需要任何其余工業介質也能夠確保無廢液處理、環保的問題，同時還實現了有機溶媒的全回收。可見，螺桿真空泵在制藥行業溶媒回收這一領域之中的應用無疑是最佳選擇。

4.2 在石化行業汽油蒸汽回收中的應用

汽油蒸汽回收裝置中螺桿真空泵是一個極為重要的設備，將其中C4、C5、C6等揮發性極高的汽油蒸汽抽取掉。通常情況下螺桿真空泵的運行溫度在80℃以下，但是如果要運行溫度溫度在80℃以下僅僅依靠泵體夾套冷處理是難以實現的，同時因為絕大多數現場無法通過冷卻水來進行降溫，唯一能夠用于冷卻作用的就是汽油。為了確保泵的運行溫度能夠有所降低，除外了向泵體夾套內注入汽油外，在溫度最高時往泵腔內注入適量的汽油，借助汽油蒸發吸熱來降低泵腔內的溫度無疑是最有效的一種方法。但是螺桿真空泵在回收汽油蒸汽時，冷凝掉的汽油會在泵的排氣口處堆積，從而引起異常振動與噪聲現象的發生，對此應及時將這些堆積在排氣口處的液體抽取出來。首先，將真空泵的排氣管向下傾斜，確保排氣管道位置要比泵的排氣口位置低。其次，在真空泵的排氣口或是消音器位置最低的位置安裝循環泵來消除堆積的液體。最后，在真空泵的排氣口處安裝單向閥，以避免泵在運行的過程中因虹吸現象而導致冷凝液倒流進泵腔內部[2]。

4.3 在空間模擬裝置之中的應用

空間模擬裝置被抽容積為幾千到幾萬立方米范圍內，期間壓力從幾萬Pa到幾Pa之間變化、跨度大，被抽取氣體中含有大量的水蒸氣以及氮氧化物。而這種真空系統中預抽真空問題是其中最先會遇到的問題，如果僅僅采用傳統滑閥泵當作前級泵則會導致以下這些問題的出現。1）在高入口壓力之下滑閥泵長時間作業，因氣流攜帶作用會導致嚴重噴油現象的發生，不僅造成了昂貴的油的大量浪費，還對環境造成污染。2）被抽氣體中含有大量的水蒸氣、氮氧化物等，如果這些氣體進入到真空泵泵腔內會造成油快速變質、乳化，導致油的密封性被破壞，真空性能被降低，嚴重的甚至對泵的正常運行造成破壞性影響。3）需要配置較多的泵，此外滑閥泵的振動、噪聲也相當大。以螺桿真空泵替代傳統滑閥泵在空間模擬裝置中的應用，也因其自身所具有的大抽速、小振動、低噪音、清潔無油等優勢而得到大型空間模擬真空系統的重視。同時，為了確保真空機組抽速能夠得到提高、極限真空高、螺桿泵的尺寸能夠得到相應減小，可采用一臺羅茨泵、一臺螺桿真空泵兩者串聯形成二級機組，還可以采用二臺羅茨泵、一臺螺桿真空泵三者串聯形成三級機組。此外，為了避免顆粒雜質進入到泵內，可在真空機組入口設置精度為50um的過濾器。

綜上所述，通過對螺桿真空泵特點的介紹，我們已經對螺桿真空泵有了大概的了解。特別是對于螺桿真空泵的優勢以及其應用也有了一定的了解。隨著科學技術的發展，如今在很多領域之中都需要使用真空獲得設備，螺桿真空泵作為其中的佼佼者，其應用也會越來越廣泛。

參考文獻

[1]趙凡，張世偉，韓進，等.螺桿真空泵技術領域的專利分析[J].真空，2016（1）：26-31.

[2]張世偉，趙凡，張杰，等.無油螺桿真空泵螺桿轉子設計理念的回顧與展望[J].真空，2015（5）：1-12.