隔膜真空泵的现状分析与探索

吴娜

摘 要：隔膜真空泵是一个安装在偏心轴上的弹性膜片在电动机的带动下做直线往复运动，使得腔体发生形变，实现介质的抽入和排出，泵在转移，疏散及压缩的过程完全无油，实现无污染传输的一种装置。文章对该装置的发展历史及现状进行分析，并简要论述了隔膜真空泵的特点和发展趋势。

关键词：隔膜真空泵；特点；发展趋势

1 发展历史

隔膜真空泵国外起步较早，隔膜泵是一种高技术含量高附加值的产品，目前世界上只有荷兰、德国等少数几个国家可以生产制造并普及。中国大部分用户还继续在使用水循环真空泵，在欧盟国家由于水循环真空泵污染环境已立法禁止在实验室中使用，在日本规定实验室如果使用水循环真空泵也必须无害化处理才能排放，中国国内并未从法律上采取严厉的禁止行为，至此中国用户在相关领域仍可以继续采用水循环真空泵。

2 我国现状

我国隔膜泵市场过去由荷兰HOLTHUIS公司占领，价格昂贵，大大限制了该产品的使用范畴。为使隔膜泵国产化，中色泵业于1991年开始研制，1994年制造首台双缸双作用隔膜泵。目前，我国已有生产商进行开发、研制，但其产品性能不佳，各方面存在不足。面对此现状，相应高校积极参与隔膜真空泵的设计研发工作，努力开发，不断创新设计自主产权的新产品来填补国内产品的空白。

真空泵它是用来蒸发、蒸馏、结晶、干燥、升华、过滤减压、脱气提供真空条件，以及溶媒回收、各种剧毒，易燃易爆、强酸、强碱抽取等。过去的几十年中由于技术和价格的限制，我国经常采用国产式水循环结构的真空泵，其抗有机溶剂的腐蚀性差；真空度不够，水温很快升高，真空度下降，寿命短，需要经常换水冷却，产生倒吸现象等，从而影响到产品的质量以及工作的效率，会间接提高生产成本。

随着国家经济的发展，科研单位及各大高校加强对新设备、新技术的研发及探索，水循环真空泵会逐步被隔膜真空泵取代，其工作原理是一个安装在偏心轴上的弹性膜片在电动机的带动下做直线往复运动，使得腔体发生形变，实现介质的抽入和排出，泵在转移，疏散及压缩的过程完全无油，实现无污染传输，其开发与设计是一项具有挑战，创新的项目。文章就是通过参考国外先进的相关设备，分析一款新型隔膜泵是如何实现效率高，性能优越，高寿命，高抗腐蚀性，工作可靠。

3 隔膜真空泵的特点

（1）工作原理：一个安装在偏心轴上的弹性膜片在电动机的带动下做直线往复运动，使得腔体发生形变，实现介质的抽入和排出，泵在转移，疏散及压缩的过程完全无油，实现无污染传输；

（2）结构：内部结构紧凑的设计，不会占用实验室的空间，体积小，携带方便，装卸操作简单易学。

（3）材料：全PTFE材质，可耐强酸强碱气体和蒸汽介质。

（4）功能：可24小时连续工作，无须担心泵本身因过热而终止试验；无污染的介质传输，抽取真空及压力压缩，最终要保证其干式运行，无油雾污染，维护少，降低使用成本，提高工作效率，设计自冷却排风系统，可长时间工作让实验室更加洁净。其功能优点有以下几点：

a.高强抗腐蚀：全特氟龙隔膜真空泵可以抗任何强化学腐蚀，如：盐酸、硝酸、HF、氯仿、溴水、二氯甲烷、苯、甲苯等化学腐蚀；

b.超高真空度，且易于精确而稳定地控制，即使DMSO、DMF等高沸点的溶剂也能快速蒸发，从而大大提高工作效率；

c.隔膜真空泵还可实现溶剂完全回收，高效消除有毒有害的有机溶剂，减少对环境的污染、对操作者和附近人员身体健康的危害，即使混合溶剂也能高度回收并利用；

d.隔膜真空泵是无水无油的干泵，这样可让实验室变得更加洁净和安静，操作者无需定期清洗、换管、换水等维护工作，隔膜真空泵做到了100%免维护。

（5）性能指标：电压电频：230V/50Hz；强气密性（泄漏率约6×10-3mbar×l/-s）；电机防护等级：IP44；带有热开关和电源保险；完全无油，100%免维护。

（6）用途：隔膜真空泵良好的环境性能、安静、微振动，可广泛应用于精细化工、食品检验、公安刑侦、生化实验室，医药研制实验室等。另外，隔膜真空泵无油的特点，使其更加环保和维护方便。

这些特点在当今真空泵的研发具有重要意义。

4 隔膜真空泵的几种选型原则

（1）系统内的气体越多，则真空泵的抽气量就越大，还取决于系统本身的气密性；（2）真空蒸馏所要求的极限真空度，一般≤8mbar，DSMO、DMF要求2mbar；（3）根据溶剂的腐蚀性程度来选择相应的

抗腐蚀的隔膜泵，例如材料为全特氟龙的隔膜真空泵；（4）对于真空蒸馏的用户，单一泵体并不适合，必须选择配置相应的真空系统。

5 隔膜真空泵的未来发展趋势

（1）更加智能化：可以与计算机相连接，即时观测真空度的数据，可实现远程操作；

（2）可以满足更多不同的工作环境：例如由于污水中的杂质多且成分复杂，管路易于堵塞，這样对电泵就形成负荷过高的情况，电机发热易损等；

（3）设备小体积化：可易于移动，占据空间小，安装简便经济，可用于移动式物料输送泵。

（4）同时在有危害性、腐蚀性的物料处理中，隔膜泵可将物料与外界完全隔开：可用于运输化学性质比较不稳定的流体，如：感光材料、絮凝液等。

（5）更加节能：隔膜真空泵的节能问题并不是一件轻而易举的事情，必须要经过认真的研究、反复试验来确定措施。但是目前许多厂商只是简单地把配套的电机改小，就认为隔膜真空泵可以节能多少，这是十分不可取的。真正做到节能，需要考虑以下几点：

a.减少摩擦功。需要保持各个零部件之间的间隙，适当提高泵的温度，以便降低油的粘度，轴承配合的过盈量要适当，皮带的张进度要适当。

b.降低启动功率。减少偏心距离，适当放大缸深与缸径的比例，保持室内温度，尤其是北方。减少转动零部件的质量。

c.减少压缩功。控制进油量，对于用油泵供油的泵尤为重要，油量过大容易造成过压缩。减少排气（油）阻力，保持排气（油）通道畅通，排气管道尽量短。

d.真空泵斜装，减少弯头，缩短管路，扩大出水管径，及时清除管道内的堵塞物，若有异物留在进水管、叶轮或导流壳流道内，都将会减少出水量。

6 结束语

隔膜真空泵的种类比较多样，应用场合也有异同，简单了解隔膜真空泵的一些内容对我们今后选型应用和使用维修都提供了一些帮助，设备使用中的维护保养也是至关重要的，它决定了使用寿命，同时一些使用过程中积累下来的经验技巧也是帮助我们提高机械性能的途径。

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