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一文读懂干式螺旋真空泵的原理及作用

真空在化学和制药过程中起着至关重要的作用。无论是在真空输送,惰性化,蒸馏还是干燥过程中,真空都在各处使用,以使过程更安全,更快,更经济。

有多种产生真空的技术。数十年来,液环真空泵和蒸汽喷射器一直是产生真空的强大工具。但是,就像带有循环油润滑的旋片式真空泵一样,它们也有一个关键的考虑因素:它们需要与过程气体接触的工作流体。在1990年代中期,Busch Vacuum Solutions在市场上推出了第一台螺杆真空泵COBRA。与其他真空技术的主要区别在于,螺杆真空泵不需要任何工作流体即可压缩工艺气体。这就是为什么它们被称为“干式”螺杆真空泵的原因。现在,干螺杆真空技术也广泛用于化学和制药行业。

功能

在干式螺杆真空泵中,两个互锁的螺杆形转子沿相反方向旋转。吸入过程气体,将其捕获在气缸室和螺杆室之间,将其压缩并输送到排气口。在压缩过程中,螺杆转子不相互接触,也不与气缸接触。精确的制造和活动部件之间的最小间隙实现了这一工作原理,此外,还确保了高达0.01毫巴(绝对值)的低极限压力。

COBRA干式螺杆真空泵与冷却系统一起运行,该系统可确保热量均匀分布,更高的热效率和整个泵体的稳定性。这允许选择温度,使得其温度足够高而不冷凝气体,但又足够低以避免潜在的温度相关问题,例如气体沉积或自燃。缺少工作流体可以在处理室中进行压缩而不会造成污染或反应。

保护真空系统

根据工艺气体的不同,真空泵可能会面临某些风险。因此,重要的是要充分理解工艺气体,以最大程度地减少这些风险。通常需要使用不同的组件,这些组件可以安装在入口或压力侧,以便在不损坏真空泵的情况下传输过程气体。这称为真空系统,它也可以由几个真空泵组成。

为了使真空系统安全运行,重要的是保护其免受由于结晶或聚合引起的腐蚀和沉积,并增加材料的抵抗力。

防腐蚀

采取各种措施可以有效地保护真空系统或各个真空泵不受腐蚀。第一种可能性是防止腐蚀性物质进入真空泵的内部。这可以通过上游冷凝器或气体洗涤器来实现。

避免腐蚀的第二种可能性是将工艺物流保持在气相中。在干式螺杆真空泵中,这可以通过设置一定的工作温度来实现。另外,可以用所供应的压载气来稀释工艺气体,以降低可冷凝气体的分压。因此,适用以下简单逻辑:以气体形式抽吸和以气体形式喷射。因此,必须选择最低温度,以使其足够高以防止气体冷凝出来。必须选择最高温度,以免损坏真空泵或不超过根据ATEX分类的最高允许温度。

第三种可能性是为真空泵使用兼容的材料。

例如,在Busch Vacuum Solutions的COBRA螺杆真空泵中,与该过程接触的所有部件默认情况下均由球墨铸铁制成,并具有可抵抗几乎所有化学物质的特殊涂层。

防止微粒进入系统

螺杆真空泵应始终与入口滤网或入口过滤器一起运行。这是为了防止颗粒进入真空泵内部。由于螺杆真空泵的精确制造以及相关的小间隙和公差,因此对夹带的颗粒具有一定的敏感性。干式螺杆真空泵通常用于颗粒干燥机,尤其是在制药行业。一定数量的此类颗粒可以很容易地与过程气体一起通过真空泵,或在过程结束时被冲洗掉。但是,建议采取适当的预防措施,以防止定期吸入颗粒。例如,Busch为每种应用提供大量不同的粒子过滤器。

真空泵/真空系统的密封性

化学环境中的真空泵和真空系统必须非常紧密,以至于没有任何空气或少量的环境空气可以进入并产生潜在的爆炸性气氛,或者有毒或爆炸性气体可以逸出。通常使用聚合物O形圈来防止两个固定部件之间的泄漏。电阻取决于所选的聚合物。因此,密封材料还需要适应工艺气体。Busch Vacuum Solutions的旋转轴穿通管具有动态密封概念,该密封管已通过T?VS?D认证,符合空气质量控制技术说明(TA Luft)。这些密封在技术上被认为是密封的。

操作技巧

对于大多数应用,建议在过程运行之前将真空泵预热一定的前置时间。这样可以达到规定的温度,使间隙达到要求的水平,并达到全抽速和最终压力。在过程结束后,建议在关闭之前用不可冷凝的惰性气体吹扫真空泵,以从真空泵中完全去除过程气体。冲洗过程通常使用氮气。在过程结束时,也可以用清洁液冲洗真空泵,如果在冷却过程中可能在真空泵内部形成沉积物,建议使用。

防爆防护

通过使用不同的密封系统,各种涂料和适当的附件,Busch的COBRA螺杆真空泵可以配置为与几乎所有化学品兼容。此外,根据欧盟指令2014/34 / EU,COBRA螺杆真空泵还可以使用各种ATEX版本。同样,任何其他国家法规都可以适用于这些真空泵,例如美国的EX-proof或韩国的KOSHA。这意味着这些真空泵还可以在全球范围内的潜在爆炸区域中使用,并用于输送爆炸性气体和蒸气。必要时也可以集成阻火器。

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