膜片真空泵在过程操作中

从制药和化学到食品和生物技术,真空在加工行业中是一种非常广泛使用的工具。尽管某些应用程序需要相当深的真空(即所谓的“精细”真空),但许多其他操作都依赖于“粗糙”范围内的真空。这些粗糙的真空应用包括驱动液体运动或加速过滤的抽吸操作,以及蒸发应用,其中真空用于干燥物料或通过控制其沸点来分离液体。使用常见的标度,使用粗真空来描述大气压力与1托(海平面处的29.88英寸汞柱压力在海平面上表示为“英寸汞柱”)之间的真空度。精细真空是指1托和0.001托(29.919999英寸汞柱)之间的范围。

传统方法 

在许多工业真空应用中,长期使用旋片真空泵已成为惯例。该技术相当强大,可以在需要时很容易地对泵进行改造,抽速也很高,并且该技术适合于连续工作。此外,旋片泵可以输送高真空范围内的压力。但是,这些泵有一些重要的缺点。它们并不是特别耐腐蚀,因此需要经常维修。服务需求导致流程停机,或者需要保持备用容量随时可用,以防止计划外的维护。此外,虽然旋片泵能够在高真空范围内抽真空,但许多工艺操作**好在粗糙真空范围内进行管理,因为在这种情况下,旋片泵效率较低,以及它们实际上可能使过程管理变得过于真空。另外,使用旋转叶片泵严格控制真空度在历史上一直是一个挑战。

解决缺点

隔膜真空泵可以克服这些缺点,并在许多情况下提供额外的优势,在这些情况下,粗糙的真空度更适合所考虑的过程。

  • 满足需求:当为更高的“精细”真空设计的泵用于不需要更高真空的操作时,不匹配会引起问题。当使用精细的真空旋片泵时,真空旨在引起液体传输压力差的操作会导致过程液体蒸发。除了损失液体外,蒸发的液体**终还进入泵中,污染了泵油,并缩短了换油间隔。在干燥过程中,过多的真空会导致“沸腾延迟”或“起泡”和起泡,从而导致样品损失。使用干式泵时,更容易选择一种型号,该型号可提供更合适的真空度,更适合该工艺并且不存在产品损失的风险。
  • 无油运行:隔膜泵干燥;他们在湿路中没有油或水。往复驱动臂移动隔膜,推动气体或蒸汽通过泵。这意味着没有油会被工艺蒸气污染或分解而失去润滑能力。无需换油可立即节省成本,但也可确保泵油与过程流体或蒸汽之间没有接触。此外,通过消除泵中的油,不再需要昂贵地处理受污染的废油。
  • 较长的使用寿命:高质量的隔膜泵可以提供较长的使用寿命。一些制造商的泵建议在正常定速运行下的保养间隔长达15,000小时。即使连续执勤,这也意味着将近两年没有服务中断。
  • 耐腐蚀性能:当湿式部件由耐化学材料(例如含氟聚合物)制成时,泵极耐腐蚀。结合某些干式隔膜泵设计所需要的较长维护间隔,耐腐蚀结构进一步降低了维修需求。
  • 控制:真空控制需要谨慎地平衡泵速,系统泄漏和蒸汽产生。由于蒸气的产生受温度,蒸发混合物各成分的蒸气压和表面积的强烈影响,因此这些变量中的任何变化都会影响优化条件所需的真空度。真空度太高,混合物可能会“碰撞”并导致产品损失,或损失产品回收时间。如果真空度太低,该过程将进行得更慢,可能会影响生产率或生产率。隔膜泵可通过采用变速电动机或变频驱动器来实现**的控制水平,从而在提高精度的同时降低功耗和泵的磨损。

结论

面对所有这些优点,一个显而易见的问题是:“为什么隔膜泵技术不支持更多的工业流程?”答案有两个。**先,如前所述,某些操作需要的真空度比隔膜泵可以提供的真空度高。对于这些应用,可能需要依靠替代技术,例如旋转叶片,涡旋,爪形或液环式。其次,该技术的物理性限制了隔膜泵的尺寸,因此对于需要非常高的抽速的大型过程而言,它们并不是一种产生真空的实用方法。商用单级隔膜泵的**大速度为12 cfm。当四联成一个泵站时,可以达到50 cfm的速度,并具有前述的全部控制能力,耐化学药品性和服务优势。