SCROLL Labs 微型浮动式无油涡旋压缩机 / 真空泵

清洁无污染的真空环境一直是科学界和企业生产中所极力追求的理想真空环境,随着科学技术的不断发展提升,真空技术在各行各业应用的日益广泛。工业社会对实现和保证真空状态下工艺过程的合理性、可靠性、安全性及其技术进步,不断地提出了新的要求。

分析仪器和实验室应用中,小型清洁真空获得设备普遍采用的是多级隔膜泵(Diaphragm Pump)或者是隔膜泵加分子泵(Turbomolecular Pump)泵组,特别是一些专业的实验室科学仪器,基本都采用隔膜泵和分子泵的泵组。多年来,多级隔膜泵一直被用作干式泵,以代替油封式机械泵。这种泵的优点是消除了真空系统中返油污染的风险,避免了使用后废油处理的相关要求。但隔膜泵的以下问题亦常为用户带来烦恼:

  • 隔膜泵的故障模式通常涉及隔膜的破裂,造成突然的、通常不可预测的和灾难性的真空损失。
  • 相对于油密封机械泵和涡旋泵,隔膜泵通常有一个较差的极限真空,在大多数应用造成涡轮分子泵需运行在较高的电流,功率和温度水平,影响分子泵的使用寿命。
  • 隔膜泵运作时涉及到在压缩过程中隔膜气缸的突然转向循环,导致其震动较涡旋泵大。根据不同的应用,振动可能会有一些负面影响,并可能导致使用额外的组件,如隔振器。

涡旋干式真空泵作为20世纪80年代所发展起来的新型真空泵,由于其比其他结构的真空泵所无法比拟的性能优点,一直备受业内的期待。基于涡旋技术的泵已经成为背衬涡轮分子高真空泵的首选干泵技术。有几个因素使涡旋技术成为优秀的干泵选择,包括清洁,可预测的性能,较低的振动和噪音,以及较长的使用寿命。

涡旋压缩技术工作原理

涡旋真空泵的涡旋盘就是一个一端与平面相接的一个或几个渐开线螺旋形成的一个涡旋盘状结构体。一个静涡旋盘与一个动涡旋盘相互交叉组装在一起,两者之间由防自转机构保证180 º的相位差,并保持螺旋侧壁的线接接,这样结合组成的一对涡旋盘副构成了涡旋真空泵的基本抽气机构。静涡旋盘与动涡旋盘彼此之间形成对称的几对月牙腔,动涡旋盘在曲轴的驱动下绕静涡旋盘做圆形平动从而周期性地改变月牙形密封腔的体积,使静涡旋盘的接触点沿涡旋曲面移动实现吸气、压缩与排气循环。

Scroll pump working principle 涡旋泵工作原理

传统涡旋干泵特点 :

优点(相对于其他技术):

  • 结构简单、体积小、重量轻;
  • 零部件少,特别是易损件少;
  • 力矩变化小,平衡性高,振动小;
  • 噪声低,运转平稳,操作简单;
  • 容积效率高,气密性好,压缩比高;

缺点(相对于其他技术):

  • 型线复杂,加工精度要求高,往往需要专用设备加工;
  • 对水蒸气和粉尘的容忍能力较差;
  • 在工作过程中,会因为摩擦作用而产生PTFE粉未,不宜在对洁净度 要求较高的领域内使用;PTFE密封条的寿命较短,需要经常更换;

SCROLL Labs浮动式涡旋技术介绍

SCROLL Labs浮动式涡旋压缩技术通过精细的力平衡,使得动涡旋盘在动态运行过程中,始终与定涡旋盘保持适当的接触,达到完全密封状态,同时又把摩擦损失最小化,从而使容积效率和可靠性推到极致,成为最理想的清洁真空获得设备之一。

Dry Scroll Pump 干式涡旋泵
  • 低功耗:浮动式涡旋干泵因其精细的力平衡结构,使气体能在偏离绝热而接近等温过程中压缩,减少了功耗。
  • 更高压缩效率和极限真空度:动涡卷盘可以采用铝以外的其他工程塑料。以PEEK为例,在动态运行过程中可与铝质定涡卷盘直接接触密封,解决传统涡旋技术所存在的“径向泄漏”和“切向泄漏”的技术难题,提高其密封性,减少压缩腔之间的泄露,增加压缩效率和极限真空度。
  • 保持稳定极限真空:同时PEEK材料与铝质阳极氧化膜的自润滑性能,能基本抵消其动定涡卷盘相互接触运动所产生的摩擦力,使泵在整个寿命过程中,一直处于比较佳的工作、密封状态,不会因长时间工作而导致极限真空度降低、抽速变小的现象产生。
  • 更强水蒸汽处理能力、粉尘容忍能力:浮动式涡旋干泵结构的涡卷盘型线顶端设置有“肥头”结构,促使其理论死容积为“零”,结合动涡卷盘动态运动过程中的径向和轴向浮动能力,该种结构干泵的水蒸汽处理能力、粉尘容忍能力更强,不会因为在水汽过多的工作环境中,压缩凝结成过多液态水时,因“水锤”效应而导致泵直接受损。
  • 不需要PTFE顶密封圈,更清洁,维护量更小,使用成本更低:因上述结构特点,使浮动式涡旋干泵,不仅不需要PTFE顶密封,而且在整个长时间连续工作过程中,几乎不受热胀冷缩作用影响,在整个寿命过程中,连续运行1万小时,动涡卷磨损不超过0.1mm。浮动结构使得动涡卷对其磨损能自动进行补偿。相比于传统的无油涡旋干泵,浮动式涡旋干泵的更清洁、可靠,易损件更少,维护量更小,使用成本更低。

其它特点:

  • 体积比其它同流量压力的泵更小
  • 所有型号电机皆是直流的,但有直流交流转换器,直流交流都可用
  • 可在-40度低温启动,适用于天气苛刻环境
  • 真空度比普通的涡旋泵更高,有些超过一个等级
  • 泄漏率非常低,可用于抽含放射性物质气体, 氢气, 等
  • 本身用无刷直流电机,不产生火花,同时又能达到防爆效果
  • 可靠性高,具有强大的水汽、酒精、丙酮等处理能力
  • 提供洁净真空,全无油操作,周边环境不受污染
  • 可全方位空间运行,无安装位置限制。

SCROLL Labs 现有产品主要包括:

  • SVF无油真空泵
  • SCF空气压缩机, 高压压缩机
  • 氦气压缩机, 氢气压缩机, 氢气循环泵
  • 新能源汽车制动泵, 汽车空气悬挂系统压统机
  • 真空压缩一体机等。

产品主要规格参数:

  • 极限真空度 (绝压):100Pa – 1Pa (1mbar – 0.01mbar)
  • 流量:2 l/min – 300 l/min
  • 电压:12-24VDC,100-240VAC
  • 最大进气压力:1.5 bar
  • 最大排气压力:0.6 bar(表压)
  • 环境温度:-20° 至 40°

目前已成功应用于质谱仪、光谱仪、比表面仪、实验室冻干机、检漏仪、清罐仪以及科学研究和手机、芯片等半导体生产工艺过程中。

 

产品图片: