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。作前级泵主要有质谱分析仪(Mass Spectrum Analysis)、ICP_MS测试仪、清罐仪及电子加速器等。

普发的 MVP系列无油隔膜泵流量在3L/min至160L/min之间，两极泵的极限真空度为

3mbar，四级泵极限真空泵能达到0.5mbar。

莱宝的DiVac系列无油隔膜泵主要是实验室应用，流量有10L/min、20L/min和35L/min，单级泵极限真空为100mbar，双级极限真空为8mbar。

德国凯孚是专业生产无油隔膜泵的厂商，产品主要分为OEM、LAB两个系列，产品以微、小流量产品为主，单级极限真空可达100mbar，两级可达3mbar，四级极限真空达到0.5mbar。

2.爪式干泵

爪式干泵是一种变容积式真空泵，通过转子对

同步反方向旋转来产生容积变化实现吸气和排气的

过程，从而实现抽真空（压缩）的目的。目前国内

外企业均有使用螺旋结构爪泵和反爪结构爪泵的原

理。

爪式干泵的特点：①泵腔内无润滑油介质；②可直排大气，也可与罗茨真空泵及分子泵组成无油真空机组；③可抽除溶蚀性、可凝性及易燃易暴气体，如酒精、氧气等；④不产生工业废水，可实现零排放。但这种泵对粉尘的容忍能力较差，泵在整个工作过程中，都需要通冷却水。

目前爪式干泵有一级、两级、三级和四级，国产的基本为两级（非标）和三级泵，主要应用领域是生物制药行业（溶剂回收、蒸馏、换热器散热装置）、化工行业以及真空干燥等。四级泵国外典型厂商为Leybold、Edwards。

达到1Pa左右。目前在我们爪式泵的最主要应用为生物制药和化工领域用，大多数为三级爪式泵，常见流量在10m3/hr 至540m3/hr。

3.多级罗茨泵

罗茨干泵同样是容积式真空泵的一种，其原理与罗茨鼓风机相

似，由转子不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空

间内，再经排气口排出。这种泵中、大型泵居多，在化学工业与半导

体工业有较多应用，它可在恶劣（含较多粉尘）的条件下进行抽空作

业。

由于罗茨泵转子的压缩比较低，所以这种干式泵都必须多级串联

（一般是5至6级），才能将压缩后的气体直接排到大气中。这种泵

在高压段压缩时，会产生较多的热量，故而多采用气体冷却方式

散热，故称这种泵为风冷式多级罗茨泵。

罗茨干泵（泵组）特点：①在较宽的压强范围内有较大的抽

速；②起动快，能立即工作；③对被抽气体中含有灰尘和水蒸气

不敏感；④振动小，噪音在78至93dB(A),转子动平衡条件较好；⑤可长时间运行，机械摩擦损失较小，寿命长；⑥可抽除腐蚀性和有毒性的气体。目前应用的罗茨泵的真空度多在0.01mbar至10mbar之间，其极限真空度能达到0.001mbar(0.1Pa)，流量在1500L/min至20000L/min（90m3/hr至1200m3/hr）之间，主要应用在冶金、镀膜、真空干燥、太阳能光伏设备、半导体行业等领域，主要是工业级的应用。典型生产厂家：Stokes、Alcaltel、Edwards等。

4.干式螺杆真空泵

螺杆真空泵有螺杆式、螺旋式和复合式三种结构，利用一对螺杆，在泵壳中作同步高速反向旋转而产生的吸气和排气作用的抽气设备，两螺杆经精细动平衡校正，由轴承支撑，安装在泵壳中，螺杆与螺杆之间都有一定的间隙，因此泵工作时，相互之间无摩擦，运转平稳，噪音低，工作腔无需润滑油。螺杆真空泵属于非接触型干式泵,是20世纪90年代初期出现的一种理想的