真空工程设计
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3.5 国产真空泵

3.5.1 SKY干式真空泵组及溅射离子泵

中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司(SKY)是集研制、开发、生产为一体的高新企业,为上市公司。生产干式真空泵,溅射离子泵。

(1)JGM系列干式真空泵组

主要用途:集成电路、太阳能电池等设备中的无油抽气系统;适用于中度腐蚀工艺环境,如进样室、传输腔、PVD(物理气相沉积)、硅刻蚀、金属刻蚀、计量、光刻、光伏电磁层压机、MOCVD(有机金属化学气相沉积)等;真空冶金工业的真空脱气、真空熔炼、钢水真空处理;空间模拟、低密度风洞等装置中抽除非腐蚀性气体;化工、食品、医药、电机制造等工业的蒸馏、蒸发、干燥等。

技术特点:无油,可获得清洁的真空环境;可抽出可凝性气体;直接启动、启动快、抽速大、高真空、可实现连续运转,零维护、能耗低、体积小重量轻、噪声低。

JGM系列干式真空泵组型号及技术参数见表3-47。

表3-47 JGM系列干式真空泵组型号及技术参数

(2)JGH系列干式真空泵组

JGH系列干式真空泵组型号及技术参数见表3-48,表3-49。

表3-48 JGH系列干式真空泵组型号及技术参数一

表3-48中真空泵的主要用途及技术特点:

主要用途:集成电路、太阳能电池等设备中的无油抽气系统;适用于强腐蚀工艺环境,主要应用于气体循环、气体回收、干燥(冻干、变压器、绝缘油、食品加工、电容器)、晶体成长、热处理/烧结、空间模拟、真空锁定室、高能物理(同步加速器、对撞机、核聚变)、溅射、等离子体应用(沉积、喷涂、杀菌、印刷电路板、硬盘驱动器等)、镀膜(卷绕、光学、物理气相、金属喷镀、装饰、薄膜沉积研发)、气瓶填充、汽车(空调、冷媒、刹车管路抽空/刹车油填注)等。

技术特点:无油、可获得清洁的真空环境;可应用于强腐蚀工艺;自动控制系统模块化,具备远程控制接口,具有手动、远程调压(气压)、远程节能等三种控制模式,可靠性高、无需维护。具有极佳的风尘和颗粒处理能力,气路短、分级压缩、冷凝物少、能效高。

表3-49 JGH系列干式真空泵组型号及技术参数二

表3-49中真空泵的主要用途及技术特点:

主要用途:集成电路、太阳能电池等设备中的无油抽气系统;适用于苛刻工艺环境如PECVD、LPCVD、MCVD等,也适用于中度腐蚀工艺和清洁工艺环境;真空冶金工业的真空脱气、真空熔炼、钢水真空处理;化工、食品、医药、电机制造等工业的蒸馏、蒸发、干燥等。

技术特点:无油、可获得清洁的真空环境;可在多粉尘、强腐蚀工艺环境下使用;自动控制系统模块化,具备远程控制接口、具有远程调压(气压)功能、零维护、可靠性高、耗能低。

(3)无油双侧涡旋泵

主要用途:薄膜制备设备、大科学工程与化学分析;半导体封装设备等无油抽气系统的配泵;分子泵的配泵;医疗仪器、生物制药与药品制备;食品、药品等包装设备。

技术特点:泵内无油,可获得清洁的真空环境;低噪声;无需水冷,耐腐蚀;操作简便,维护费用低廉。

无油双侧涡旋泵型号及技术参数见表3-50。

表3-50 无油双侧涡旋泵型号及技术参数

3.5.2 KYKY分子泵

北京中科科仪股份有限公司(KYKY)是真空行业知名企业,国内最早开发研制分子泵单位之一。生产有涡轮分子泵、磁悬浮分子泵、脂润滑复合分子泵。

表3-51给出了涡轮分子泵型号及参数;表3-52给出了磁悬浮分子泵型号及参数;表3-53给出了脂润滑复合分子泵型号及参数。

表3-52 磁悬浮分子泵型号及参数

表3-53 脂润滑复合分子泵型号及参数

3.5.3 环球真空的真空泵产品

浙江台州环球真空设备制造有限公司(简称环球真空公司)是专门从事各类真空泵开发生产的专业企业,产品主要有滑阀真空泵、干式螺杆真空泵、罗茨真空泵、往复真空泵以及水环真空泵等。产品广泛地应用于国民经济各个领域。

(1)2H型滑阀真空泵

2H型滑阀真空泵性能参数见表3-54。

表3-54 2H型滑阀真空泵性能参数

(2)H型滑阀真空泵

H型滑阀真空泵性能参数见表3-55。

表3-55 H型滑阀真空泵性能参数

注:1″=1in=0.0254m。

(3)LG型干式螺杆真空泵

LG型干式螺杆真空泵性能参数见表3-56。

表3-56 LG型干式螺杆真空泵性能参数

(4)ZJP型罗茨真空泵

ZJP型罗茨真空泵性能参数见表3-57。

表3-57 ZJP型罗茨真空泵性能参数

(5)ZJ型罗茨真空泵

ZJ型罗茨真空泵性能参数见表3-58。

表3-58 ZJ型罗茨真空泵性能参数

(6)2SK型水环真空泵

2SK型水环真空泵性能参数见表3-59。

表3-59 2SK型水环真空泵性能参数

(7)SK型水环真空泵

SK型水环真空泵性能参数见表3-60。

表3-60 SK型水环真空泵性能参数

(8)SZ型水环真空泵

SZ型水环真空泵性能参数见表3-61。

表3-61 SZ型水环真空泵性能参数

(9)WLW型无油立式往复真空泵

WLW型无油立式往复真空泵性能参数见表3-62。

表3-62 WLW型无油立式往复真空泵性能参数

(10)罗茨旋片真空机组

罗茨旋片真空机组性能参数见表3-63。

(11)罗茨滑阀真空机组

罗茨滑阀真空机组性能参数见表3-64。

(12)罗茨水环真空机组

罗茨水环真空机组性能参数见表3-65。

3.5.4 浙真集团真空泵

浙江真空设备集团有限公司(简称浙真集团)是真空行业著名企业,主要产品有滑阀真空泵、罗茨真空泵、气冷直排大气罗茨真空泵、水环真空泵、往复真空泵等。

(1)2SK、SK水环真空泵及2YK液环真空泵

SK型和2SK型水环真空泵,其特点是能耗少。噪声低,除了能抽除一般性气体外,也能抽吸蒸气,如果改变主要零件材质,还能抽吸易燃易爆及腐蚀性气体。2YK型液环真空泵,其特点是真空度高,适用性强,它可以选用适当的工作介质,有时也可用被抽介质作为工作液,因此几乎全部的工业性气体均可被抽。以上各种泵已广泛地应用于轻工、化工、食品、电力、医药等各种部门中的真空工艺处理之中。其性能见表3-66。

表3-66 2SK、SK、2YK水环(液环)真空泵性能

注:供水量适用于水环泵,不适用油环泵。

(2)W型往复式真空泵

往复式真空泵又称往复式活塞真空泵,极限压力1333~2666Pa(10~20Torr)。因此,它是获得粗真空的主要设备之一。常用于从密封容器中或反应锅中抽除空气或其他气体。采用特殊措施后,可用于抽除腐蚀性或者抽除带有粉尘的气体。

本型泵广泛地应用于化工或食品工业中的真空蒸馏、真空蒸发、真空结晶、真空干燥和真空过滤等各种真空作业中。其性能见表3-67。

表3-67 W型往复式真空泵性能

注:1in=0.0254m。

(3)H及2H型滑阀真空泵

H型系列滑阀式机械真空泵是抽除一般性气体或含有少量可凝性气体(此时应使用气体)的真空获得设备之一。当抽除含氧过高的、有爆炸性的,对黑色金属有腐蚀性的、对真空油起化学反应的等气体时,应加附设装置。本型泵可以单独使用,也可作为其他高真空泵的前级泵。广泛地应用于真空冶炼、真空干燥、真空浸渍、高真空模拟试验以及其他真空作业上。H及2H型滑阀真空泵性能见表3-68。

表3-68 H及2H型滑阀真空泵性能

(4)ZJ型罗茨真空泵

该泵可作为增压泵使用,但它不能单独直接地把气体排到大气中去。其前级泵可用滑阀真空泵或旋片、水环、油环等真空泵。

该厂产品的优点是:

泵腔内部没有互相滑动的零件,因此无需用油润滑;

泵的转动部分经过细心的平衡,因此运转平稳、噪声较低;

泵的传动采用可靠的消隙结构,因此可以在较高压差下长时间连续工作。

ZJ型罗茨真空泵性能见表3-69。

表3-69 ZJ型罗茨真空泵性能

注:ZJ-150、ZJ-300、ZJ-600可用于气体激光系统,相应型号为LJ150、LJ300、LJ600。

(5)ZJP型罗茨真空泵

该系列罗茨泵原可作为增压泵使用,但不能直接地把气体排到大气中去。其前级泵可用滑阀或旋片泵、水环泵、油环泵等真空泵。

本系列罗茨泵主要特点有:

本身配有溢流阀起自动保护作用;

泵腔内无互相滑动的零件,因此无需用油润滑;

转动部件作过细心的平衡,因此旋转平稳、噪声低;

泵的传动采用可靠地销结构,因此可在高压差下长期工作。

ZJP型罗茨真空泵性能见表3-70。

表3-70 ZJP型罗茨真空泵性能

(6)LQ气冷式直排大气罗茨泵

LQ气冷式直排大气罗茨泵性能见表3-71。

表3-71 LQ气冷式直排大气罗茨泵性能

3.5.5 博开科技DZB系列低温泵

浙江博开机电科技有限公司(简称博开科技公司)是专业从事低温泵开发、生产的新型科技类企业,生产DZB系列低温泵。

(1)低温泵

低温真空泵(又称低温泵、冷泵、冷凝泵)是一种利用低温冷凝和低温吸附原理抽气的积聚式真空泵,是无油高真空环境获得设备。低温泵应用于半导体、集成电路、光电器件的制造工艺过程,是集成电路专用设备中的关键设备之一;低温泵也用于各种其他镀膜设备和真空应用设备中。低温泵的特点:

高极限真空度,最高可以达到10-8Pa以上极高真空;

大抽速,对空气尤其是水蒸气有着超高的抽速;

真正洁净,它是利用低温冷板来冷凝、吸附气体而获得和保持真空,在真空区域没有任何运动部件;没有油,洁净无污染;

运行成本低,以扩散泵为例作比较,低温泵可以节约中间很多耗材(如液氮)和维修成本,也大大降低了能源损耗;

安全可靠,真空腔内无运动部件,来自外界的干扰或来自真空系统的微粒不影响低温泵的工作;

使用方便,低温泵对安装方位没要求;

低温泵寿命长,因为低温泵运动部件少且低速运行,通过日常的保养维护,低温泵的正常的使用寿命可达5万~6万小时,甚至超过8万小时。

DZB系列低温泵性能见表3-72。

表3-72 DZB系列低温泵性能

(2)低温泵水汽泵

以77K制冷机的冷头做冷源,可以抽除真空系统中的水汽,对水蒸气抽速较大。泵进气口每单位面积的抽速为14.9L/(s·cm2)。其型号及性能见表3-73。

表3-73 低温水汽泵型号及性能

(3)制冷机

低温制冷机采用的是吉福特-麦克马洪循环,利用西蒙膨胀原理(即绝热放气)来制冷。制冷机主要应用于低温泵、冷阱、材料性能测试、探测器冷却、低温电子学、用户定制的低温制冷系统、超导磁体等方面。其型号及性能见表3-74。

表3-74 制冷机型号及性能

(4)氦气压缩机

氦气压缩机是低温制冷机、低温真空泵的重要组成部分。氦气压缩机的作用是为制冷机冷头(膨胀机)提供必要的高低压力循环。其内部一般充有99.995%的高纯氦气。它与制冷机冷头通过金属软管连接,组成一个完整的制冷机系统。氦气压缩机型号及性能见表3-75。

表3-75 氦气压缩机型号及性能

3.5.6 纪维无油涡旋真空泵

沈阳纪维应用技术有限公司(简称纪维公司)是从事涡旋泵专业的制造商,主要生产GWSP系列无油涡旋泵。

GWSP系列无油涡旋泵由泵头、电机、机座等构成。泵头含有动、定涡旋盘、曲轴、密封件、风扇和泵壳等。涡旋盘由圆形平面和其上伸出的一条或几条渐开线螺旋形盘壁组成,定涡旋盘与动涡旋盘组成涡旋盘付构成无油涡旋真空泵的基本抽气机构。工作过程中动、定涡旋盘互不接触,依靠相对运动形成容积不断缩小的新月形封闭压缩腔,通过吸气、压缩、排气的循环,使气体从抽气口吸入、排气口排出,实现对被抽腔体抽真空。

GWSP涡旋泵应用领域见表3-76,其型号及性能见表3-77。

表3-76 GWSP涡旋泵应用领域

3.5.7 华特HTFB复合分子泵

北京市华特应用技术研究所是主要从事清洁无油高真空,超高真空设备的研制、生产单位,该研究所生产的HTFB复合分子泵型号及性能见表3-78。

表3-78 HTFB型复合分子泵型号及性能

3.5.8 上海真空泵厂真空泵

上海真空泵厂创建于1934年,是国内著名的真空设备制造商。真空泵产品有2X型双级旋片真空泵,2XZ型直联旋片真空泵,W型、WWY(无油)型往复真空泵,以及溅射离子泵。

(1)往复真空泵

表3-79给出了W型、WWY型往复真空泵型号及参数。

表3-79 W型、WWY型往复真空泵型号及参数

(2)旋片真空泵

表3-80给出了2X型双级旋片真空泵型号及参数。

表3-80 2X型双级旋片真空泵型号及参数

(3)直联旋片真空泵

表3-81给出了2XZ型直联旋片真空泵型号及参数。

表3-81 2XZ型直联旋片泵型号及参数

(4)溅射离子泵

表3-82给出了3L、L、LH型溅射离子泵性能参数。

表3-82 各种类型溅射离子泵性能参数

注:电源具有全过程自动保护、全动态自动恢复功能。

3.5.9 南光机器F型分子泵及2XZ型及2X型旋片式真空泵

成都南光机器有限公司,最早可以追溯到始建于1877年的四川机器总局,1958年步入真空机械领域,是国内真空行业骨干企业之一。生产的真空泵产品有F型涡轮分子泵、2X型旋片式真空泵、2XZ型直联旋片真空泵。

(1)2X型旋片式真空泵

2X型旋片式真空泵技术参数见表3-83。

表3-83 2X型旋片式真空泵技术参数

(2)2XZ型直联旋片真空泵

2XZ型直联式真空泵技术参数见表3-84。

表3-84 2XZ型直联旋片真空泵技术参数

(3)F型涡轮分子泵

F型涡轮分子泵技术参数见表3-85。

表3-85 F型涡轮分子泵技术参数

3.5.10 国产Z型系列油扩散喷射真空泵

国产Z型系列油扩散喷射真空泵主要技术性能见表3-86。

3.5.11 国产K型系列油扩散真空泵

国产K型系列油扩散真空泵主要技术性能见表3-87。

3.5.12 淄博真空设备厂真空泵

(1)水环式真空泵

水环式真空泵技术参数见表3-88。

表3-88 水环式真空泵技术参数

(2)X及2X型旋片式真空泵

X及2X型旋片式真空泵技术参数见表3-89。

表3-89 X及2X型旋片式真空泵技术参数

(3)往复式真空泵

往复式真空泵技术参数见表3-90。

表3-90 往复式真空泵技术参数

(4)干式螺杆真空泵

干式螺杆真空泵技术参数见表3-91。

表3-91 干式螺杆真空泵技术参数

(5)罗茨真空泵

罗茨真空泵技术参数见表3-92。

表3-92 罗茨真空泵技术参数

3.5.13 海乐威真空泵产品

北京海乐威真空科技发展有限公司,提供德国莱宝公司的系列真空泵产品如下。

(1)SV系列单级油封旋片泵

①抽速范围:10~1200m3/h。

②极限压力:<0.5mbar(无气镇分压力);<1.5mbar(带气镇分压力);其中SV1200,极限压力<8×10-2mbar(无气镇分压力),<7×10-1mbar(带气镇分压力)。

特点:排水蒸气能力强;出口配油雾过滤器,无油烟;可以在入口压力为大气时连续工作。

(2)TRIVAC B系列双级油封旋片泵

①抽速范围:4~65m3/h。

②极限压力:10-4mbar(无气镇分压力);2×10-3mbar(无气镇分压力);8×10-2mbar(无气镇全压力);5×10-3mbar(带气镇全压力)。

特点:可以在入口压力为大气压下连续工作;自动防止返油;耐水蒸气能力强。

(3)SCREWLINE系列螺杆式无油压缩真空泵

①抽速范围:250~630m3/h。

②极限压力:<0.01mbar。

③噪声:75dB。

特点:无油污染;耐粉尘及有机溶剂;无轴承和密封结构,降低了故障率;有监控器,泵需维修前报警。

(4)Ecodry活塞式干泵

①抽速范围:15~38m3/h。

②极限压力:3×10-2mbar。

特点:耐粉尘;排水能力强;能耗低。

(5)DIVAC系列膜片泵

①抽速范围:0.6~2.2m3/h。

②极限压力:8mbar。

③噪声:47~75dB。

特点:无油;耐水蒸气能力强;耐腐蚀性和耐溶剂性好。

(6)涡旋式干泵

抽速分别为:5m3/h;15m3/h;30m3/h。极限压力:0.01~0.05mbar。

特点:低能耗、低噪声、低振动。

(7)罗茨真空泵

①抽速范围:250~16000m3/h。

②极限压力:<4×10-2mbar。

特点:风冷;大气下启动(WAU/WSU系列);振动小,噪声低,有变频器,抽速可调。

(8)油扩散泵

①抽速范围:3×103~5×104L/s。

②极限压力:<1×10-8mbar。

③前级耐压:0.6mbar。

④反油率:1×10-3mg/(cm2·min);用DC705油,返油率小于1×10-4mg/(cm2·min)。

特点:预热时间短,3×103~2×104L/s泵预热时间小于25min;3×104~5×104L/s泵预热时间小于30min;可在不停泵的情况下,更换加热棒;有过热保护;有注油及放油孔,有视镜可观察油状态。

(9)涡轮分子泵

涡轮分子泵有3种:陶瓷轴承脂润滑涡轮分子泵;复合分子泵;磁悬浮分子泵。

①陶瓷轴承脂润滑涡轮分子泵

a.抽速范围:5~1600L/s。

b.极限压力:<10-10mbar。

特点:任意角度安装;对H2压缩比大,无维护运行时间长。

②复合分子泵

a.抽速范围:70~1600L/s。

b.极限压力:1×10-9mbar。

c.允许前级压力:6~14mbar。

特点:任意角度安装,耐粉尘能力强;无维护运行时间长;耐短暂大气冲击。

③磁悬浮分子泵

a.抽速范围:700~3200L/s。

b.极限压力:<1×10-8mbar。

c.前级耐压:2mbar。

特点:全无油,耐粉尘,抗气流冲击;耐高温,可达120℃;转子镀镍,防腐蚀性强。

(10)低温泵

①抽速范围:800~3000L/s。

②极限压力:1×10-11mbar。

特点:与相同口径低温泵相比,抽速大;耐大气冲击,清洁真空度高;能快速再生。