分子增压泵-中联机械知识

　　一、技术背景　　1.真空技术为工业生产和科学研究提供了极其干净的工作环境，目前，已成为众多高新科技产业(如太阳能电池、光电子器件、固体照明、液晶显示屏和背光源、磁控溅射、离子镀、CVD、ITO玻璃、低辐射玻璃、稀土材料熔炼等)，以及现代科学研究(如高能加速器、等离子体、可控核聚变、重离子储存环、电子对撞机和宇宙仿真等)的技术基础。

　　2.真空范围十分宽广，通常分为低真空、中真空和高真空三部分，分别由不同的真空泵抽气。

　　3.“清洁真空”是获得高质量产品和精确科学研究结果的基本保障，是真空科技领域中头等重要的关键技术。目前，中真空是唯一尚未攻克该项关键技术的区域。

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　　4.常用中、高真空泵有如下3种：

　　◆罗茨泵　罗茨泵是真空泵的主流泵种，市场占有率90%。然而，该泵能耗高，抽速1，000L/s的罗茨泵能耗11kW，而且有油蒸汽污染，影响了真空环境和产品质量。罗茨泵的这些缺点是真空技术中迫切希望解决，但至今尚未攻克的难题。

　　◆油扩散泵油扩散泵是目前我国应用最广的高真空泵，市场占有率超过80%。该泵不仅能耗高，抽速6，000L/s的油扩散泵能耗约6kW，而且油蒸汽污染严重，严重制约了我国真空产业的发展。

　　◆分子泵　　分子泵节能显著、能获得清洁真空，是当今高真空技术的主要发展方向。目前，在发达国家市场的占有率已超过60%。然而，该泵结构复杂、价格昂贵(抽速1，000L/s的国产分子泵售价约4万元，进口泵约25万元)、排气流量小、易于损坏，我国市场的占有率10%。

　　罗茨泵和油扩散泵是目前我国真空产业的中流砥柱，社会总拥有量超过20万台(其中1/3在珠江三角洲地区)，用电总功率达180万kW，年消耗电能140亿度，相当于深圳大亚湾核电站的全年发电总量，真空产业已成为我国的用电大户之一。

　　二、分子/增压泵简介　　分子/增压泵如图1所示，是深圳大学储继国教授二十多年来从事分子泵理论研究取得的一项重大科技果。该泵的科研样机曾入选首届《中国国际高新技术成果交易会》的重点推介项目。分子/增压泵从理论创立，到结构发明，均由我国首创，属于典型的原创性科技成果。　　分子/增压泵的问世，开创了多项世界第一：　

    　◆第一台兼有中、高真空双重性能的真空泵。

　　◆第一台能连续运行的清洁机械中真空泵。

　　◆能耗最低的中真空泵(仅为罗茨泵的10%)。

　　◆体积最小，重量最轻的中真空泵(不到罗茨泵的10%)。

　　◆结构简单，转子全部由平圆盘构成，无任何叶片，能承受大气冲击，不易损坏。分子/增压泵的转子与传统涡轮分子泵的转子比较，然而，分子/增压泵转速高达20，000～30，000转/分，加上采用卧式结构，制造工艺十分复杂。是我国一直未能攻克的技术、工艺难关。深圳市摩尔真空技术有限公司与深圳大学合作，经过多年拼搏、不懈努力，于2005年，终于研制成产品样泵，现已批量生产。

　　三、主要应用领域　　

      1.大型磁控溅射、离子镀和CVD镀膜设备

　　◆对象：Φ1，000×1，500磁控溅射镀膜设备。

　　◆内容：用2台MB200分子/增压泵(1，600L/s)+1台2X-15旋片泵(15L/s)，取代1台K-400油扩散泵(6，000L/s)+1台J-300罗茨泵(300L/s)+1台2X-70旋片泵(70L/s)。

　　◆费用：新设备增加6万元，旧设备改造增加9万元。

　　◆经济效益：　　

     1)节能。抽气能耗比传统设备降低90%。每个镀膜周期节电15度，年节电10万度。10个月节约的电费可收回新增设备费用。　　

     2)消除油蒸汽污染，镀膜产品质量显著提高。　　

     2.稀土永磁材料真空熔炼炉

　　◆对象：Φ800×1，200真空熔炼炉。

　　◆内容：用MB200分子/增压泵+2X-8旋片泵，取代Z-320油增压泵+2X-70旋片泵。

　　◆费用：新设备增加3.5万元。旧设备改造增加5万元。

　　◆经济效益

　　1)节能。抽气能耗比传统熔炼炉降低90%。每炉熔炼节电15度，年节电6万度。8个月节约的电费可收回新增设备费用。

　　2)缩短抽气时间，提高生产效率。熔炼炉的压强与时间关系如图4所示，实线和虚线分别为分子/增压泵和传统方法的抽气曲线。采用分子/增压泵，抽气时间由40分钟降至22分钟，生产效率提高20%。

　　3)消除油蒸汽污染，熔炼产品质量提高。