式真空泵使工作容積中無油,因此帶來了不少益處。首先,它增強了泵的可靠性。干式泵不像油密封泵那樣受到水蒸氣或者塵粒的影響,因此它們更耐用,所需的維護工作更少。減少用油量還意味著減少了認真處理油而花費的成本。使用干式真空泵還使可能的污染減到zui小程度,這種污染既可能出現(xiàn)在油里——影響了泵的性能,也可能出現(xiàn)在某些的情況下,例如在zui終產(chǎn)品中。
要想成功地更換現(xiàn)有的基于油的真空泵系統(tǒng),關鍵是要找到針對特定應用的zui合適的解決方案。為了看一下可以受益的不同類型的應用,下面介紹四種不同的工業(yè)生產(chǎn)過程,以及它們使用干式真空泵的主要好處有哪些。
一、在滾動噴涂行業(yè)中便于維修
金屬噴鍍覆膜是滾動噴涂行業(yè)中一種沿用已久的加工過程,它在真空環(huán)境下使用熱蒸發(fā)技術。一層薄薄的金屬層(zui常見的是鋁)附著在紙張、聚乙烯(PE)或其他高分子膜上,從而形成一種堅固、漂亮的包裝材料,它們能防潮、防灰、隔離光線。這是適合于食品應用領域的理想材料,因為它使產(chǎn)品保持新鮮,延長保存期限。該加工過程也日益被用于生產(chǎn)裝飾紙、禮品包裝紙和薄膜。加工過程中用到了繞有襯底材料(紙張或PE膜)的大型卷軸(寬度達2米),它們被安全地置于纏繞室中。這些卷軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)——使襯底材料高速穿過隔膜進入噴涂室(圖1)。噴涂室要求有*的真空度,在10-4到10-5mbar之間,纏繞室可以保持較低的真空度,大約為10-2mbar。噴涂是熱蒸發(fā)過程的結(jié)果,在此過程中,金屬被加熱,從而使其汽化,然后沉淀在襯底材料上。
滾動噴涂應用領域中所使用的真空泵系統(tǒng)包含有數(shù)個蒸汽增壓器/擴散泵,以及機械升壓器的一級或多級,此外還有前級泵(圖1)。前級泵必須在任何時候都符合系統(tǒng)的生產(chǎn)量和前級壓力要求——因此zui重要的一點是它們要可靠并且易于維護。這樣就將生產(chǎn)時間的損失減到zui小,生產(chǎn)時間的損失會影響設備的生產(chǎn)率。
在許多*的滾動噴涂公司中,干式泵送技術已經(jīng)成為一種越來越吸引人的前級泵替代品,被用來取代傳統(tǒng)的油密封系統(tǒng)。干式泵天生就是一種清潔的設備,它們不易受灰塵或其他微粒的累積的影響,而這種積灰現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在濕式泵的密封液體中,導致噴涂的質(zhì)量降低。干式泵不會在各次工作之間出現(xiàn)性能降低,因而確保了滾動噴涂過程中的可重復性。
泵中不用油還帶來了環(huán)境和維護方面的其他好處。例如,濕式泵中所用的油經(jīng)常暴露在加工過程的氣體當中,而該氣體被泵送到噴涂室內(nèi)。因此,油會受到加工過程中的微粒的污染。時間長了,油就會變質(zhì),因而需要定期、頻繁的更換油。還必須考慮到氣體是正被使用著的。例如,如果使用氧氣來生成氧化鋁,那么當氧氣與烴油混合時,就會形成爆燃性空氣。干式泵能夠安全地泵送任何濃度的氧氣,因此使用干式泵作為替代品意味著公司無需安裝嚴格的生產(chǎn)過程控制設備,這些設備要耗費相當大的成。
二、能有效處理水蒸氣
干式泵技術目前正被廣泛用于冶金和熱處理應用領域。zui近安裝了一些世界上zui大的干式泵系統(tǒng)來進行大型煉鋼排氣。稍小一些的系統(tǒng)用于處理精煉鋼和超耐熱不銹鋼。
例如,真空感應熔化(VIM)就是一種冶金加工過程,起初研發(fā)該技術是為了處理特殊的合金,如今它日益被用于生產(chǎn)不銹鋼等其他材料。使用VIM的典型應用場合有鑄造飛機發(fā)動機的零部件和精煉高純度的金屬和合金。該過程使用電磁感應在真空下將金屬熔化。這樣會在金屬中感應產(chǎn)生渦電流——感應源是感應線圈,它帶有交變電流。渦電流使負載發(fā)熱并熔化。
像這樣的冶金過程產(chǎn)生一定量的可冷凝水蒸氣,其中含有水汽。油密封的旋轉(zhuǎn)柱塞泵曾經(jīng)是這些處理過程中用的zui普遍的一種泵,但是用這種泵,水蒸氣會與潤滑油混合在一起,導致潤滑油老化,并且增大了泵送機構(gòu)的磨損程度。干式泵不會像這樣受水汽的影響,因為它們工作在較高的溫度下,并且在處理室內(nèi)沒有油。
三、減少維護成本
真空還用于制動器加油站,它是汽車生產(chǎn)線的一部分。汽車制造商希望裝配時間盡可能快速,他們研發(fā)出了這樣一種方法,即使用真空泵來排空和填充制動回路,并對制動回路進行檢漏試驗——結(jié)果,他們現(xiàn)在能在60秒內(nèi)完成整個過程。
某汽車制造商zui近用三臺BOC Edwards Drystar泵取代了原來的三臺油密封真空泵;每條制動回路各有一臺泵,另外再加上一臺備用泵。這樣做的主要原因是,需要對油密封泵進行維護以使它們保持在zui大工作能力下運轉(zhuǎn)。和被取代的油密封泵不同,現(xiàn)在安裝的干式泵只需要每6年進行一次大修即可。干式真空泵系統(tǒng)還更加節(jié)約成本,因為所需的消耗品也減少了。諸如BOC Edwards的GV系列這樣的很多泵都具有和標準泵一樣的安全特性,例如迅速關合溫度開關,如果出現(xiàn)了與加工過程有關的熱問題,它們能保護泵。
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