螺桿真空泵發(fā)展現(xiàn)狀概述

干式螺桿真空泵是一種真空獲得設(shè)備。近年來，真空泵的發(fā)展愈來愈受到真空應(yīng)用場合的限制，傳統(tǒng)的真空系統(tǒng)無法滿足清潔無油及耐腐蝕的要求，逐漸被無油清潔的真空獲得系統(tǒng)所代替，干式螺桿真空泵就屬于這類無油、干式運行的真空泵。

干式螺桿真空泵分為外壓縮和內(nèi)壓縮兩種類型，螺桿真空泵內(nèi)裝有一對平行的螺旋狀的轉(zhuǎn)子（④），兩個轉(zhuǎn)子在泵體內(nèi)通過一對高精度的同步齒輪（⑦）保持同步反向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與泵體之間沒有摩擦且保持***的間隙，兩個轉(zhuǎn)子與泵體之間形成了密封腔（⑥）。兩個轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，與吸氣口（①）相連的密封腔（⑥）的空間逐漸變大，氣體被吸入并被傳送到排氣側(cè)，排氣側(cè)的密封腔（⑥）空間在旋轉(zhuǎn)過程中逐漸變小，氣體被壓縮到排氣口（②）。采用等螺距時，氣體壓縮只發(fā)生在排氣口，排氣口溫度高；采用變螺距時，氣體在排出前，氣體在內(nèi)部發(fā)生壓縮，排氣效率可以大幅提高，而排氣口溫度相對較低，能效大幅提高。長時間運轉(zhuǎn)時需向泵體及端蓋的夾套（③）內(nèi)通入適量的冷卻水以對泵體進行冷卻。

螺桿真空泵屬于非接觸型干式泵，是20世紀90年代初期出現(xiàn)的一種理想的泵種，核心元件是一對帶嚙合間隙的螺桿轉(zhuǎn)子，泵腔內(nèi)無金屬與金屬間的接觸，抽氣腔元件無摩擦，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、易損件少，具備真空度高，使用壽命長，能耗低，無油污染，使用場地小等優(yōu)點。螺桿真空泵的一個導(dǎo)程相當于一級泵，多個導(dǎo)程的螺桿真空泵相當于多級泵串聯(lián)，相對于爪式真空泵及多級羅茨真空泵等多級串聯(lián)的干式真空泵而言，螺桿真空泵因其各級泵之間無內(nèi)部通道，直接將氣體從吸氣側(cè)推送至排氣側(cè)，所以在抽除可凝性氣體、帶有粉塵及顆粒物的氣體時不易堵塞且清洗方便。螺桿真空泵單臺泵可以實現(xiàn)從105Pa到0.1Pa的工作范圍，排氣能力強，在干式模式下運行，環(huán)保，廣泛應(yīng)用于電子、光伏和醫(yī)藥化工等行業(yè)，半導(dǎo)體行業(yè)是螺桿真空泵應(yīng)用多的行業(yè)。在多晶硅制備、半導(dǎo)體刻蝕等工藝中往往用到或生成腐蝕性氣體和研磨微粒，除半導(dǎo)體的某些產(chǎn)品需要微粒的工藝外，一般不希望微粒混入泵油中，而希望將微粒排出泵外，干式螺桿真空泵能夠滿足要求。在石油、化工、生物制藥領(lǐng)域，由于泵腔內(nèi)無油無水，對所抽氣體介質(zhì)，干式螺桿真空泵一般用做無油清潔真空系統(tǒng)的前級泵，以防止油污染，相對傳統(tǒng)加工工藝真空度更高，可獲得干凈的真空，并實現(xiàn)中間容劑的回收，在油氣、溶劑回收等方面擁有無可比擬的優(yōu)勢。在電子、真空鍍膜、航空、核工業(yè)等領(lǐng)域，螺桿真空泵能夠抽除普通空氣，易燃易爆氣體、腐蝕性氣體，尤其能滿足對獲得清潔真空要求較高的環(huán)境。在紡織、冶金等行業(yè)中，在氨綸、芳綸、纖維、冶金等相關(guān)真空脫泡、真空吹氧脫碳法（VOD）等工藝中，使用干式螺桿真空泵比其它類型真空泵效率更高、、更節(jié)能。綜上所述，干式螺桿真空泵可廣泛替代旋片式真空泵、滑閥式真空泵、水環(huán)式真空泵、水噴射真空泵、往復(fù)式真空泵、羅茨水環(huán)真空機組等。

螺桿真空泵核心部件螺桿轉(zhuǎn)子的設(shè)計與制造技術(shù)為國外掌握，且至今對它的設(shè)計和制造工藝都比較保密，干式螺桿真空泵在我國發(fā)展比較緩慢[1-2]，國內(nèi)大多是對國外產(chǎn)品的逆向仿制，性能差距較大，導(dǎo)致螺桿真空泵在運行時排氣口溫度高，運行噪聲大，達到同樣的抽氣速度能耗相對較大，使用壽命短。目前，國內(nèi)自主制造的螺桿真空泵主要應(yīng)用于醫(yī)藥化工行業(yè)，出于環(huán)保要求用于替代水環(huán)真空泵，對螺桿真空泵的性能要求不高，其它對產(chǎn)品性能要求較高的行業(yè)使用的還是以進口為主。國內(nèi)***節(jié)能的內(nèi)壓縮螺桿真空泵產(chǎn)品還處于試制階段，究其原因是沒有研究清楚螺桿齒形結(jié)構(gòu)對螺桿真空泵抽氣效率、抽速、極限壓力等性能的影響，沒有掌握高性能的螺桿設(shè)計，只根據(jù)嚙合理論設(shè)計的螺桿轉(zhuǎn)子性能不***佳。