真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,串联大气喷射器可达270~670Pa。水环式真空泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为1~2×105Pa表压力。
水环式真空泵最初用作自吸水泵,而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环式真空泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展,水环式真空泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环式真空泵中气体压缩是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘、含水的气体,因此,水环泵应用日益增多。
实验室中常用的机械泵为旋片式真空泵,又称为旋片泵,它是由一个定子和一个偏心转子构成,主要由定子、旋片、转子组成。
转子偏心地安装在定子缸内转子槽中紧嵌着两片旋片,在弹簧的弹力作下紧贴定子缸壁,将定子上的进气口和排气口分隔成两个部分。当转子旋转时,将进气口部分的空间逐渐扩大而吸入气体,同时逐渐缩小排气口部分的空问,将已吸入的气体压缩,从排气口排除,这样周而复始,达到抽真空的目的。整个机件及没在饱和蒸气压很小的真空泵油中,以真空泵油作封闭液和润滑剂。
实验室常用的 是2XZ-2型旋片式真空泵,“2XZ”表示双级直联泵,“X”表示旋片式真空泵,“2XZ”后面的数据表示抽气速率(L/S)。这种双级泵是由两个工作室组成,两室前后串联,显然,双级直联泵的极限真空都优于单级泵,能达到约10-1Pa的真空度。
受市场和环境需求的影响,真空泵市场表现不同:液环真空泵,尽管有广泛的应用,受环境保护要求的限制,市场份额逐渐萎缩;与之相反,干式真空泵近年来涌进市场,并表现出良好的性能。目前高端市场的真空泵主要以欧洲、美国和日本公司的产品为主。
分子泵也广泛应用于核物理、电真空和表面科学等领域,由于半导体行业发展迅速,真空泵的市场拓展速度很快。典型的真空泵制造商有瓦里安(安捷伦),德国普发,欧瑞康莱宝, Busch,和 Osaka Vacuum等公司,其他制造商主要是国产仪器厂商,如北京北仪创新真空技术有限责任公司,成都南光机器有限公司,中科院沈阳科学仪器等企业。但是,无论是在技术还是在市场发展上,国外的仪器产品都远远超过国内仪器产品。