CN101535651B - 用于消散真空泵装置中的自燃灰尘的方法 - Google Patents

用于消散真空泵装置中的自燃灰尘的方法 Download PDF

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Abstract

可能包含活性颗粒(40)的生产气体(38)被吸入到真空泵装置中。空气或者纯氧形式的氧气受控制地通过氧气入口(26、26a、26b)输送到真空泵装置中。由此在压缩室(24)中实现了受控制的氧化，从而灰尘在突然通风的情况下不可能被点燃。

Description

用于消散真空泵装置中的自燃灰尘的方法
技术领域
本发明涉及一种用于消散干式压缩真空泵装置中的自燃灰尘的方法以及一种相应的真空泵。
背景技术
在冶金和各种其它在真空中进行的工艺中，经常出现颗粒或者微小灰尘，该颗粒或者微小灰尘基于其化学成分以及其较大表面如此反应，即颗粒或者微小灰尘在与外界空气接触时自燃，其中颗粒或者微小灰尘与大气氧气反应。这种工艺例如是用于制造单晶硅的切克劳斯基法(Czochalsky-Verfahren)或者钢的熔解和干馏。在第一种情况下产生氧化硅(SiO)并且在第二种情况下产生金属的微小灰尘，例如镁粉。这些灰尘颗粒被吸入真空泵，该真空泵产生用于该工艺的真空。在油密封真空泵中，灰尘颗粒被润滑剂容纳并且没有从泵中排出。因为颗粒非常硬并且与油脂一起如研磨剂一样作用，所以这经常会导致在真空泵内部严重的磨损。与此相反，在干式压缩真空泵例如螺杆真空泵中存在如下危险，通过在突然接触氧气时强烈的反应会发生爆炸。因此在这两种情况下，设备设置有昂贵的滤尘器，该滤尘器在真空泵之前过滤出灰尘。该灰尘积聚在滤尘器的内部，因此并未排除爆炸危险。在干式压缩真空泵中，灰尘还可能堆积在真空泵的排出侧。
因为在错误操纵或者未计划的设备通风时，不能排除灰尘的燃烧，所以灰尘还造成对于设备维修人员的安全风险。这种燃烧甚至可能在过滤器中或者在管道系统中出现。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种消散干式压缩真空泵装置中的自燃灰尘的方法，其中实现了持续地氧化真空泵内部的活性的灰尘，由此简化这样的真空泵，并且在真空泵上可以安全地进行工作。
根据本发明的方法的特征在于，真空泵装置在驱动时被持续定量地输送氧气，由此在真空泵装置中引起灰尘的氧化，使得灰尘在真空泵装置中持续地燃烧并且灰尘在真空泵装置的排出侧的可能的积聚不再反应。
本发明提出有针对性地消散真空泵中的可氧化的灰尘。这样例如氧化硅(SiO)被氧化为二氧化硅(SiO2)以及金属被氧化为金属氧化物。因为气体基本上由真空泵输送，每个单位时间灰尘的绝对物料流量相对较少，所以本方法使活性的灰尘可以持续地且受控制地消散。灰尘未受控制的燃烧被可靠地阻止。氧气输送可以以纯氧的形式或以空气的形式来实现。通过输送氧气仅无关紧要地妨碍真空泵的抽气速率。每个单位时间带入真空泵中的灰尘量如此有限，即灰尘量利用相对较少的空气载气持续地燃烧，而该燃烧没有引起泵的损害。又从压力侧离开泵的所有颗粒已经进行了完全的反应。因此灰尘的分离可以利用通常的滤尘器在压力侧实现，而不存在未受控制的反应的危险。这使真空泵的简单且廉价的安装成为可能。灰尘在排出侧的管道系统中可能的积聚由于不再反应，所以在安全技术方面毫无疑虑。
所输送的含氧气体可以在适合的位置输入到真空泵装置中，例如输送到真空泵入口处的、在沿着压缩室的位置中的或者在泵出口处的吸入室中。
此外本发明涉及一种干式压缩真空泵装置，其具有至少一个驱动的压缩机构和带有泵入口和泵出口的壳体。真空泵的特征在于，该壳体具有至少一个氧气入口，其带有用于调节入口横截面的节流阀。
干式压缩真空泵装置的可能的实施形式为：螺杆泵、凸轮泵(Klauenpumpen)、罗茨泵、涡轮压缩机、侧通道压缩机、干式压缩旋转滑阀真空泵以及其他的泵装置。
真空泵装置可以由唯一的真空泵组成，或者还可以由多个串连的泵组成，其中每个泵形成一个泵级。氧气可以被输送到处于两个泵级之间的反应室中。在这种情况下设置反应室。管道还可以用作反应室。
根据本发明的一个改进方案，在真空泵装置中设置有用于监测反应的温度传感器或压力传感器。
用于清洁真空泵装置以及输送管路免受灰尘的方法在于，在工艺结束后终止输送生产气体，此外通过泵装置来输送含氧的混合气体，例如空气。
最后，用于氧化的氧气还可以包含在轴密封的缓冲气体中。在这种情况下，氧气定量地从轴密封中流到泵装置的泵室或者管道中。
附图说明
下面参考附图详细阐述本发明的实施例。
其示出了：
图1真空泵的压缩室的示意性纵向截面图，
图2沿着图1中的线II-II的截面图，以及
图3本发明原理的示意图。
具体实施方式
根据图1示出以螺杆泵的形式的真空泵。该真空泵具有细长的壳体10，在该壳体中安装有彼此相反旋转的两个螺杆转子12、14。每个螺杆转子具有螺杆形设置的齿16、18，其螺距从泵入口20到泵出口22不断地减小，如在图1中可以看到。因此，在螺杆转子旋转时轴向移动的工作室从泵入口20到泵出口22逐渐缩小。压缩室24处于泵入口和泵出口之间。
泵入口20形成吸入室，该吸入室连接到待抽真空的装置上。在该吸入室中吸入生产气体38。该生产气体包含为非氧化的灰尘的形式的颗粒40。
泵入口20与侧向地安装到壳体10上的氧气入口26连接，该氧气入口具有节流阀28。该节流阀28可以调节到不同的节流阀横截面，以便调整氧气输送。该氧气可以是纯氧或者例如空气的混合气体的一部分。
一旦在压缩时达到反应所要求的氧气分压，这些灰尘就在泵壳体10中以受控制的方式与所输入的氧气进行反应。
氧气入口的可替代的实施例用26a标注。氧气入口26a处于压缩室24的长度的中间区域中，也就是说在两个互相啮合的螺杆形的齿16、18之间的中部。
氧气入口26b形成第三替代的方案，该氧气入口设置在泵出口22上。
在氧气入口26、26a中分别实现了吸取氧气或者外部空气，因为在那里存在真空。与此相反，氧气入口26b设置在泵出口22上，在此存在大气压。因此所设置的氧气源必须具有超压。在这种情况下，节流阀28设置在氧气入口上。
图3示出了具有泵入口20的泵的示意图，生产气体38被吸入该泵入口中。氧气入口26在此处于泵入口20的吸入口接头上。
在图3中实心的小球表示非氧化颗粒并且空心小球表示氧化颗粒。氧化在压缩室24中依赖于打开氧气入口26、26a、26b的压缩室来实现。
在图3中用30来标注用于旋转螺杆转子的轴。

Claims (8)

1.一种消散干式压缩真空泵装置中的自燃灰尘的方法，其特征在于，所述真空泵装置在驱动时被持续定量地输送氧气，由此在真空泵装置中引起灰尘(40)的氧化，使得灰尘在真空泵装置中持续地燃烧并且灰尘在真空泵装置的排出侧的可能的积聚不再反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氧气的输送在所述真空泵装置的入口(20)处或者在真空泵装置的输送管路中实现。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，氧气的输送在沿着所述真空泵装置的压缩室(24)的位置中实现。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，氧气的输送在沿着所述真空泵装置的至少两个压缩室的位置中实现或在其之间实现。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，氧气的输送在所述真空泵装置的入口(22)处或者在排气管道中实现。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，氧气的输送通过可调节的节流阀(28)来实现。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了清洁真空泵装置以及输送管路免受灰尘并且为了充分消散灰尘，终止输送要压缩的生产气体(38)，此外通过真空泵装置来输送含氧的混合气体。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述含氧的混合气体是空气。
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