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爪式泵的构造及其特点

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2015-12-25 13:51
     爪式泵的整机型式分为立式和卧式两种。卧式构造以英国爱德华公司开发的一级罗茨转子加上三级爪形转子的 DP80 型机械真空泵为代表 ( 见图 29) 。罗茨转子为高真空吸气级,爪形转子为压缩排气级,这么组织能够在低进口压力下得到大抽气速率。其极限压力可达1Pa以下。
    这种构造的泵特点是整机重心低,各级转子与隔板之间的空隙易于调整。为了在低压下取得较大抽速,泵的罗茨吸气级要做得比爪形排气级大 50 %。为了避免泵在粗抽时期发生组间“过压”,在罗茨及中心爪型级之间设有较大的传输空间作为压力缓冲空间。别的还能够装置级间过压安全阀以确保作业牢靠。为了有助于抽除水蒸汽,在泵的排气级设置了气镇阀。泵的传动型式与罗茨真空泵一样。
立式构造爪式真空泵是由德国莱宝公司首先开发制作的。图 30 为立式构造爪式泵构造简图。
    图30所示为四级爪形转子串联构造。泵的转子轴及电机均为竖直装置,泵进气口在上面,排气口在泵下部,泵壳带有水冷套,以下降泵轴承及轴封处的温度。榜首级泵腔为吸气级,其吸气容积比后边三级要大,构成级间压缩。四对转子装在二根平行轴上,轴由上下两头轴承支承,电动机倒竖装置,经过渡齿轮将动力传递到转子轴上,转子轴由一对同步时限齿轮股动及调整和固定转子的相位。泵腔级与级之间有隔板,隔板上有级间气体通道。气体的进气口和排气口均开在隔板端面上,别离由两个转子端面守时开闭,具有阀门调节效果。当泵腔的一部分正在压缩气体和排气时,另一部分则翻开进口,吸入气体。每一级都是气体进口在上,出口鄙人,与卧式泵对比,这种气流传输道路及泵构造是有利于抽除富含尘埃和带有悬浮微粒的气体,并且轴向返流小。
   当泵在某些生成微粒量很大,乃至反响生成腐蚀性气体的出产技术中使用时 ( 如 PCVD 技术中多晶硅膜的制备和半导体刻蚀等 ) ,能够经过向泵内引进清洁气体的方法处理此类技术进程的抽气疑问。引进的气体一般为惰性气体 ( 例氮气 ) 。为了使被抽除气体中的微粒在泵内传输进程中坚持悬浮状况和避免它们在泵腔内堆积,则引进的清洁气体的速率 Vgas 有必要远大于微粒的自由落体速率 Vterm 。这么,引进气体有必要在泵腔内的吸入气体开端被压缩曾经进入,别的引进的气体量应当足够大,以使 Vgas 显着大于 Vterm 。这意味着应当在不同级别离引进气体,并且气体的引进流量有必要与各级的压力比正比,即引进气体流量应逐级添加。一般清洁气体进口开在各级泵腔端面的排气转子一侧,其进口方位应能由排气侧转子操控,即可由排气侧转子进行时控。这么能够削减泵内部级间返流,并且也减小了对吸入侧的影响。
使用上述掺气原理,爪式泵可在化学工业、蒸馏、枯燥技术等出产进程中使用。例在某些 CVD 进程中反响呈现的易燃易爆气体能够用这种方法来抽除。经过引进惰性气体 ( 一般为 N2气) 能够将反响气体的浓度降到可燃性约束值以下。
    当用爪式泵抽除含化学溶剂蒸汽或气体液体混合物时,可在泵排气口设置气体冷却冷凝
器,被压缩和加热的技术气体经过排气通道进入气体冷却冷凝器内,其间的化学溶剂或液体被冷凝收回,冷却后的气体大部分被排放掉,少数所需求的处于排气压力下的冷却气体被泵从头回抽入泵腔压缩级,而坐落泵腔排气级侧的冷却气体进口在压缩腔的容积减小进程开端前被翻开,冷却气体接连流入压缩腔内与从前吸入的技术气体混合直至到达排气压力。只有此进程完结后,转子才将排气口翻开,将混合气体排到气体冷却冷凝器中,进行下一次循环。为避免因为泵腔内进入冷却气体而添加泵抽除的技术气体总量,将泵与气体冷却冷凝器构成闭循环的冷却回路,泵从进程中将所需求量的冷却气体从冷却冷凝器的结尾回抽入压缩腔。
    在以上抽气进程中,气体的压缩效果首先不是由减小泵腔的容积而是由通入冷却气体来完结的,这么可确保在某些技术进程中发生的液气混合物或蒸汽在泵的作业条件下被抽除。
德国莱宝公司关于半导体制作技术所用的爪式泵,从作业安全和使用方便思考装备了作业参量监测与操控系统。泵在作业中的一切有关的参量,如温度、压力、气体流量等均由外表监控并设CPU接口,可采用微机操控。
 
 
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