适用于研发的洁净干泵—— 令人信服的普发真空解决方案

油封旋片泵经过多年实践证明是研发领域真空应用可靠的解决方案。特别是与涡轮分子泵组合在一起具有明显优势：

■ 旋片式真空泵可抽吸小分子气体和任何种类气体

■ 凭借气镇，它拥有很高的泵抗蒸气的能力。

■ 它们容易维护且使用寿命长

由于这些优良特性，与涡轮分子泵组合在一起的旋片泵在诸如加速器等应用处被视为最佳解决方案。但也有缺点，尤其在长年运行后会表现出来，也会造成不可忽视的问题。

干式前级泵的需求上升

尤其是当旋片泵在极限真空且无气流的情况下工作时，试验期间会产生机油污染。因为此泵极易维护，因此在大多数情况下更换机油作为进行维护处理。

然而，在诸如加速器应用情况下会产生几百升放射性机油，非常难以进行废物处理。由于这些消极方面，越来越多的用户对于适用于研发应用的干式前级泵的需求也随之增长。凭借 ACP 系列，普发真空提供一系列干式罗茨泵，它们是研发领域内应用的最佳解决方案。

ACP 和 HiPace 的组合在测试中表现卓越

凭借 ACP 系列，普发真空提供不同应用和需求的多级罗茨泵。多级罗茨泵属于干式运行旋转式容积真空泵类别。

多级罗茨泵的工作原理

在多级罗茨泵中，两个同步反向运转的转子 (1) 在单个壳体内非接触旋转（插图 3）。转子具有 8 字形结构，且相互之间由窄间隙分隔开来，并与各定子分离。有五到六对转子位于转子轴上。每个转子腔通过带有喷气口的定子盘与其他转子腔分离开来。输送的气体被从进气套管 (2) 输送到出气套管 (3)。一个轴由电机驱动 (4)。 另一根轴通过齿轮箱中的主动轮 (5) 进行同步。 润滑仅限于齿轮箱和封装的低压和高压轴承，且此齿轮箱与泵腔通过轴封分隔开来。因为泵腔中无摩擦，因此多级罗茨泵可在高达 6,000 rpm 的高转速下操作。转子质量围绕轴线对称分布还产生完美的动态平衡，这意味着，尽管其转速很高，泵的运行却极为安静。

ACP 泵的使用

普发真空的 ACP 系列无机油、风冷式多级罗茨泵因其结构型式和性能参数可直接用于替代可用抽速范围内的机油润滑旋片泵。ACP系列的优势包括：

■ 在气体输送区内无润滑剂

■ 输送介质内无机油或颗粒造成的污染

■ 生产资料废弃处置简单

■ 恒定、长期稳定的真空参数

■ 磨损件数量最少而带来的高度可靠性

■ 凭借单相或三相变频器，每个电源和电源频率的运行参数恒定；通用型电源连接

■ 空气冷却装置，因此对于水冷装置无安装与运行成本

■ 运行成本低，因为服务间隔长

■ 带变频器的远程控制选项

■ 因转速可调，噪音水平、能耗及功率消耗降低而完美适用于应用

■ 泄漏率最小

■ 涡轮分子泵理想的前级泵

■ 认证符合 UL/CSA 和 SEMI S2 要求

使用 ACP 泵抽吸蒸汽

如果没有额外的措施，由于其相对较低的工作温度，使用无油泵则有泵内发生冷凝的危险。与旋片泵类似，多级罗茨泵配有气镇阀，

以便提高水蒸气耐受性和泵送水蒸汽的能力。泵内形成的冷凝水提高了最终压力，这样会造成腐蚀，且最糟糕时会导致泵出现彻底故障。

ACP 泵可在无气镇的情况下输送水分含量高达 5% 的介质。使用标准的泵气镇时，水蒸气耐受性为 10 hPa 且水蒸气的泵送能力为100 g·h-1。通过在特定版本的泵（CV，可冷凝蒸汽）内增加气镇通过量，根据环境温度的不同，水蒸汽耐受性约为 100 hPa，水蒸汽的泵送能力为 700 至 1,000 g·h-1。正如旋片泵一样，吸出蒸汽前，泵应至少与气镇一起预热运行半小时。较高温度的泵体会减少冷凝。

减少冷凝的其它措施包括尽可能低的出口压力及分别排出冷凝物。必须使用垂直排气管避免出口处的背压。如果有吸取装置，应将出口与之相连。

抽吸灰尘和颗粒

如果不对较大颗粒的进入进行控制，多级罗茨泵会阻塞或在最糟糕情况下彻底失效。为此，在含尘工艺制造中，在进气侧安装过滤器以防止造成破坏。

与涡轮分子泵组合在一起创造超高真空条件

著名研究所已经演示过，与普发真空的 HiPace 系列的高压涡轮分子泵组合在一起可以在低 E-11 hPa 范围内达到超高真空值。 在插图 5 中描述了这一组合的测试结构。测试过程中，已通过一根简单的电缆由涡轮分子泵来控制 ACP 的速度。已确定，使用低气镇会自动降低 HiPace 泵的电机电流。通过涡轮分子泵的电机电流同样可以自动降低 ACP 的转速。

使用 ACP 抽吸无氟物质

在现代加速器中，主要使用 NEG 涂层（非蒸散型吸气剂）进行泵出。在这一过程中，真空室内侧表面被溅镀特殊涂层，即所谓的“非蒸散型吸气剂”。这些涂层会吸着现有气体。这样甚至可产生极高的真空 (<E-10 hPa)。 NEG 涂层对各类氟都有非常敏感的反应，这会在工艺中造成巨大的损害。

尤其在前级泵处有多种氟源：

■ 含氟润滑油或润滑脂

■ 涡旋泵处的含氟密封材料

为了避免损害 NEG 涂层，普发真空的 ACP 系列前级泵应无氟。

放射性环境下的应用

对于在放射性环境或高磁场下的应用，会很快损坏到各种电子部件。对于经常靠近试验安装的涡轮分子泵，普发真空开发了拥有外部电子组件和电缆长达 1,000 m 的解决方案。对于机身装备了电子装置的现代化前级泵而言，有相同型号可用。对于 ACP 系列的泵，电子装置可选装于离泵最远达 100 米的地方。

根据最近几年的经验，对于一系列的研发应用，普发真空 ACP 系列的多级罗茨泵与 HiPace 涡轮分子泵的组合都是理想的解决方案。这一泵组合相比于其它方案拥有的明显优势包括：

■ 绝对无氟，因此无工艺污染的危险

■ 极少需要维护

■ 节能且节约成本

■ 工作音量小

■ 最终压力极低