耐腐蚀真空泵是用于抽除腐蚀性气体或在腐蚀性环境中工作的特殊真空泵,其分类主要依据工作原理和适用的腐蚀介质类型(如酸性、碱性、有机溶剂等),常见分类如下:
一、按工作原理分类
1. 容积式耐腐蚀真空泵
通过改变泵腔内的容积实现抽气,泵腔与介质接触部分采用耐腐蚀材料(如氟塑料、陶瓷、钛合金等)。
往复式耐腐蚀真空泵
原理:通过活塞或柱塞的往复运动改变泵腔容积,吸入并排出气体。
特点:结构简单,可获得较高真空度(极限真空约 133Pa),但抽速较低,适用于小流量、腐蚀性不强的场合(如实验室小规模抽滤)。
耐腐蚀设计:活塞、缸体、阀门等接触部件采用聚四氟乙烯(PTFE)或不锈钢(316L)。
旋转式耐腐蚀真空泵
滑片式:转子偏心旋转,滑片在离心力作用下紧贴泵腔内壁,形成密封腔抽气。接触部件常用氟塑料或陶瓷,适用于中等真空度(10-1Pa 级),耐中低浓度酸碱。
螺杆式:双螺杆啮合旋转形成容积变化,螺杆和泵腔采用耐腐蚀合金(如哈氏合金)或喷涂防腐涂层,抽速大、真空度高(可达 10-3Pa),适合大规模工业腐蚀性气体抽除(如化工反应釜抽真空)。
隔膜式耐腐蚀真空泵
原理:通过弹性隔膜(如 PTFE 隔膜)的往复运动分隔泵腔与传动部件,介质仅接触隔膜和耐腐蚀泵壳,完全避免传动部件被腐蚀。
特点:密封性极强,适合高浓度酸碱、有机溶剂等强腐蚀性介质,极限真空约 10-2Pa,广泛用于实验室和精细化工。
2. 动量传输式耐腐蚀真空泵
利用高速运动的工作介质(如气体、液体)携带被抽气体排出,适用于含液滴、粉尘的腐蚀性气体。
喷射式耐腐蚀真空泵
原理:通过高压工作流体(如水、蒸汽、腐蚀性液体)高速喷射产生的动能带动被抽气体,混合后排出。
分类:
水喷射真空泵:以水为工作介质,适用于抽除酸性气体(如 HCl、SO₂),泵体常用玻璃钢、PVC 或衬胶材质,成本低但真空度较低(约 1.3kPa)。
蒸汽喷射真空泵:以蒸汽为动力,适合高温腐蚀性气体(如硝酸生产中的 NO₂),喷嘴和混合室采用耐温耐腐蚀材料(如蒙乃尔合金),可获得高真空(10-4Pa)。
优点:无运动部件,不易堵塞,适合含颗粒或粘性的腐蚀性介质。
扩散泵
原理:通过加热工作液(如硅油、氟油)产生蒸汽,高速喷射时携带被抽气体,在冷却面凝结后回流,形成真空。
耐腐蚀设计:泵体采用不锈钢或镍合金,工作液选用耐腐蚀性硅油(如氟硅油),适用于高真空(10-7Pa)、低腐蚀性气体环境(如半导体行业的等离子刻蚀尾气抽除)。
3. 其他类型耐腐蚀真空泵
涡旋式耐腐蚀真空泵
原理:静涡旋盘与动涡旋盘啮合旋转,形成渐进式容积变化抽气,接触介质的涡旋盘采用 PTFE 或陶瓷材料,适合清洁的腐蚀性气体(如实验室有机溶剂回收),真空度可达 10-3Pa,运行平稳、噪音低。
罗茨式耐腐蚀真空泵
原理:双转子反向旋转形成封闭容积抽气,转子和泵壳采用耐腐蚀涂层(如 PTFE 喷涂)或钛合金,需配合前级泵使用(如与水环泵组合),适用于中高真空(10-2Pa)、大流量腐蚀性气体场景(如化工蒸馏系统)。
二、按适用腐蚀介质类型分类
耐酸性真空泵:针对盐酸、硫酸、硝酸等酸性气体,常用材料为 PTFE、PVDF(聚偏氟乙烯)、316L 不锈钢(耐弱酸性)、哈氏合金(耐强氧化性酸),如隔膜式真空泵、水喷射真空泵。
耐碱性真空泵:针对氢氧化钠、氨水等碱性介质,常用材料为铸铁(衬橡胶)、不锈钢、陶瓷,如往复式真空泵(衬胶缸体)、螺杆式真空泵(不锈钢转子)。
耐有机溶剂真空泵:针对甲醇、丙酮、氯仿等有机溶剂,需避免使用橡胶密封(易溶胀),优先选 PTFE 密封、全氟醚橡胶密封的泵型,如涡旋式真空泵、扩散泵(氟油工作液)。
三、选型核心参考因素
介质腐蚀性强度:强腐蚀(如浓硝酸、氢氟酸)优先选全氟塑料泵或钛合金泵;弱腐蚀(如稀盐酸)可选 316L 不锈钢泵。
真空度要求:高真空(10-3Pa 以下)选扩散泵、螺杆泵;低真空(1kPa 以上)选水喷射泵、隔膜泵。
介质状态:含颗粒 / 粉尘选无间隙结构泵(如喷射泵);含液滴选气液分离功能泵(如带分离器的水环泵)。
不同类型的耐腐蚀真空泵各有侧重,实际应用中需结合具体工况(介质、真空度、流量)选择,必要时通过材质组合(如 “金属基体 + 防腐涂层”)提升耐腐蚀性。 |