CN102992596A - 石英玻璃真空脱羟用抽真空装置及方法及石英玻璃真空脱羟炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，包括直联旋片泵和分子增压泵；当直联旋片泵首先启动并且将炉体内的压强抽至200Pa以下时，分子增压泵开始启动并将炉体内压强抽至10^-3Pa以下。本发明还公开了一种石英玻璃真空脱羟炉，包括炉体和与炉体相连接的上述的石英玻璃真空脱羟用抽真空装置。本发明还公开了一种石英玻璃真空脱羟炉用抽真空方法，首先开启直联旋片泵，将炉体内的压强抽至200Pa以下；然后开启分子增压泵，将炉体内压强抽至10^-3Pa以下。本发明能够降低抽气功率，提高极限真空度，降低生产成本，改善工作环境。

Description

石英玻璃真空脱羟用抽真空装置及方法及石英玻璃真空脱羟炉

技术领域

本发明涉及石英玻璃真空脱羟领域的抽真空装置，尤其涉及一种石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，以及一种石英玻璃真空脱羟用抽真空方法，以及一种石英玻璃真空脱羟炉。 

背景技术

现有技术中，石英玻璃管真空脱羟的抽真空设备，要获得中、高真空，需要由三级真空机组，以前的三级一般主要包括扩散泵、罗茨泵和旋片泵。由于三级真空系统复杂、运行、维护成本高，真空内部环境、外部环境都很差，对产品质量运行较大，而新型抽真空装置能够解决这些问题。 

发明内容

本发明专利要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，本石英玻璃真空脱羟用抽真空装置能够降低抽气功率，提高极限真空度，降低生产成本，改善工作环境。本发明还提供了石英玻璃真空脱羟用抽真空方法，本石英玻璃真空脱羟用抽真空方法能够降低抽气功率，提高极限真空度，降低生产成本，改善工作环境。本发明还提供了一种石英玻璃真空脱羟炉，本石英玻璃真空脱羟炉能够降低抽气功率，提高极限真空度，降低生产成本，改善工作环境。 

针对石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，本发明采取的技术方案为：一种新型石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，其特征在于：包括直联旋片泵和与直联旋片泵相连并且在低于200Pa的压强下能够启动的分子增压泵；当直联旋片泵首先启动并且将炉体内的压强抽至200Pa以下时，分子增压泵开始启动并将炉体内压强抽至10^-3Pa以下。分子增压泵采用的是是新型中真空、高真空兼用真空泵，是目前其它真空泵所没有的特性，其圆盘式叶轮是其技术的核心，抗大气冲击能力强，抽气速度快。 

作为本发明进一步改进的技术方案，当直联旋片泵首先启动并且将炉体内的压强抽至200Pa以下时，分子增压泵开始启动并将炉体内压强抽至10^-3Pa-10^-4Pa。 

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括连接在分子增压泵和直联旋片泵之间的电磁压差阀。电磁压差阀开启，旋片泵与分子增压泵联通；电磁压差阀关闭，则旋片泵与分子增压泵断开。 

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括一端与分子增压泵相连接的高真空阀，高真空阀的另一端用于连接炉体。高真空阀开启，真空室与真空系统联通；高真空阀关闭，则真空室与真空系统断开。 

针对石英玻璃真空脱羟炉，本发明采取的技术方案为：一种石英玻璃真空脱羟炉，包括炉体和与炉体相连接的上述的石英玻璃真空脱羟用抽真空装置。 

针对石英玻璃真空脱羟用抽真空方法，本发明采取的技术方案为：一种石英玻璃真空脱羟炉用抽真空方法，包括以下步骤： 

首先，开启直联旋片泵，将炉体内的压强抽至200Pa以下；

然后，开启分子增压泵，将炉体内压强抽至10^-3Pa以下。

作为本发明进一步改进的技术方案，开启分子增压泵，将炉体内压强抽至110^-3Pa-10^-4Pa。 

作为本发明进一步改进的技术方案，在开启直联旋片泵之前，还包括开启连接在分子增压泵和直联旋片泵之间的电磁压差阀和连接在炉体和分子增压泵之间的高真空阀的步骤。 

本发明在原三级真空机组的基础上将石英玻璃真空脱羟用抽真空装置改为由直联旋片泵和分子增压泵组成的二级真空机组。本发明的优点有：结构简单，运行可靠；工作范围宽，在200Pa--10^-5Pa压强范围内，甚至在200Pa--10^-7Pa压强范围内能连续运行，可作中、高真空两台泵使用；中真空抽速高，比传统的中真空系统高出3-5倍，是目前抽速最高的中真空系统；能获得清洁真空；节能显著，能耗仅为传统中真空系统的5％，油扩散泵的10％，分子泵+罗茨泵机组的30%；抽气效率高，大部分场合能在几分钟内获得10^-3Pa高真空；转速低，比现有分子泵的转速低30%，轴承寿命显著延长；维护方便。总之，本发明与现有技术相比，设备使用安全系数高，运行成本低；改善了石英玻璃的脱羟效果，优于传统的真空系统，石英玻璃管的光透、表面质量、理化性能、等都有大幅度的提高，特别是去除氢氧根的效果极佳，能够做到小于0.1ppm。满足电光源、半导体、光纤等行业的特殊需求；能够降低抽气功率，提高极限真空度，降低生产成本，改善工作环境。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。 

具体实施方式

实施例1

参见图1，本新型石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，包括直联旋片泵和与直联旋片泵相连并且在低于200Pa的压强下能够启动的分子增压泵；还包括连接在分子增压泵和直联旋片泵之间的电磁压差阀；还包括一端与分子增压泵相连接的高真空阀，高真空阀的另一端用于连接炉体；当直联旋片泵首先启动并且将炉体内的压强抽至200Pa以下时，分子增压泵开始启动并将炉体内压强抽至10^-3Pa-10^-4Pa。

本新型石英玻璃真空脱羟用抽真空装置工作时，首先开启高真空阀和电磁压差阀；然后开启直联旋片泵，将炉体内的压强抽至200Pa以下；最后开启分子增压泵，将炉体内压强抽至10^-3Pa以下。本实施例中，使用分子增压泵，从而变成两级，分子增压泵是新型中真空、高真空兼用真空泵，是目前其它真空泵所没有的特性，其圆盘式叶轮是其技术的核心，抗大气冲击能力强，抽气速度快。电磁压差阀开启，旋片泵与分子增压泵联通；电磁压差阀关闭，则旋片泵与分子增压泵断开。高真空阀开启，真空室与真空系统联通；高真空阀关闭，则真空室与真空系统断开。 

高真空阀是指符合高真空技术要求的主要在该真空区域内使用的一种真空阀。分子增压泵是在真空系统中用于获得高真空的真空泵。旋片泵是分子增压泵的前级泵。分子增压泵工作原理：分子增压泵的抽气机理是基于全拖动的原理。气体分子在与其他分子或物体碰撞时，可以发生动量交换，若气体分子能始终获得定向动量，便能实现抽气作用。当气体分子与高速定向运动的蒸汽流碰撞时，气体分子是与单个油蒸汽分子之间发生动量交换。而气体分子与高速运动的物体发生碰撞时，则是气体分子与刚性表面之间发生动量交换。分子增压泵就是属于后者。该泵的抽气单元为圆盘上分割出的从边缘指向中心的螺旋通道，吸气级具有两个平行的拖动面，而压缩级仅有一个拖动面，且压缩级是由多个拖动面串接而成，气体沿着螺旋通道依次由中心流向外缘，再由外缘流向中心，多级迂回后最终流向排气口。高速旋转的圆盘平面传递给碰撞其上的气体分子的动量应沿着切线方向，由于分割出的螺旋通道与半径方向有一夹角，故气体分子所获得的切向动量沿着螺旋通道方向有一分量，该分量迫使气体分子沿着通道从圆盘的外缘向中心运动（压缩），同样改变螺旋方向，也能迫使气体分子从中心向外缘运动（压缩）。正是多级的压缩通道串接起来，使得分子增压泵可以形成巨大的压缩比（对N₂而言可达10⁸）。这样巨大的压缩比可以保证处于泵的前级部分润滑装置产生的油蒸汽难于返流至高真空一侧，这就是分子增压泵能够获得清洁真空的关键所在。本实施例中，高真空阀采用GDQ200\GDQ300\GDQ400；分子增压泵采用MB200D的；旋片泵采用XZ-18。 

实施例2

参见图1，本石英玻璃真空脱羟炉，包括炉体和与炉体相连接的石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，所述新型石英玻璃真空脱羟用抽真空装置包括直联旋片泵和与直联旋片泵相连并且在低于200Pa的压强下能够启动的分子增压泵；还包括连接在分子增压泵和直联旋片泵之间的电磁压差阀；还包括一端与分子增压泵相连接的高真空阀，高真空阀的另一端用于连接炉体；当直联旋片泵首先启动并且将炉体内的压强抽至200Pa以下时，分子增压泵开始启动并将炉体内压强抽至10^-3Pa-10^-4Pa。

本石英玻璃真空脱羟炉工作时，首先开启高真空阀和电磁压差阀；然后开启直联旋片泵，将炉体内的压强抽至200Pa以下；最后开启分子增压泵，将炉体内压强抽至10^-3Pa以下。本实施例中，使用分子增压泵，从而变成两级，分子增压泵是新型中真空、高真空兼用真空泵，是目前其它真空泵所没有的特性，其圆盘式叶轮是其技术的核心，抗大气冲击能力强，抽气速度快。电磁压差阀开启，旋片泵与分子增压泵联通；电磁压差阀关闭，则旋片泵与分子增压泵断开。高真空阀开启，真空室与真空系统联通；高真空阀关闭，则真空室与真空系统断开。 

高真空阀是指符合高真空技术要求的主要在该真空区域内使用的一种真空阀。分子增压泵是在真空系统中用于获得高真空的真空泵。旋片泵是分子增压泵的前级泵。分子增压泵工作原理：分子增压泵的抽气机理是基于全拖动的原理。气体分子在与其他分子或物体碰撞时，可以发生动量交换，若气体分子能始终获得定向动量，便能实现抽气作用。当气体分子与高速定向运动的蒸汽流碰撞时，气体分子是与单个油蒸汽分子之间发生动量交换。而气体分子与高速运动的物体发生碰撞时，则是气体分子与刚性表面之间发生动量交换。分子增压泵就是属于后者。该泵的抽气单元为圆盘上分割出的从边缘指向中心的螺旋通道，吸气级具有两个平行的拖动面，而压缩级仅有一个拖动面，且压缩级是由多个拖动面串接而成，气体沿着螺旋通道依次由中心流向外缘，再由外缘流向中心，多级迂回后最终流向排气口。高速旋转的圆盘平面传递给碰撞其上的气体分子的动量应沿着切线方向，由于分割出的螺旋通道与半径方向有一夹角，故气体分子所获得的切向动量沿着螺旋通道方向有一分量，该分量迫使气体分子沿着通道从圆盘的外缘向中心运动（压缩），同样改变螺旋方向，也能迫使气体分子从中心向外缘运动（压缩）。正是多级的压缩通道串接起来，使得分子增压泵可以形成巨大的压缩比（对N₂而言可达10⁸）。这样巨大的压缩比可以保证处于泵的前级部分润滑装置产生的油蒸汽难于返流至高真空一侧，这就是分子增压泵能够获得清洁真空的关键所在。本实施例中，高真空阀采用GDQ200\GDQ300\GDQ400；分子增压泵采用MB200D的；旋片泵采用XZ-18。 

实施例3

参见图1，本石英玻璃真空脱羟炉用抽真空方法，包括以下步骤：

首先，开启直联旋片泵，将炉体内的压强抽至200Pa以下；

然后，开启分子增压泵，将炉体内压强抽至10^-3Pa-10^-4Pa。

作为优选的方案，在开启直联旋片泵之前，还包括开启连接在分子增压泵和直联旋片泵之间的电磁压差阀和连接在炉体和分子增压泵之间的高真空阀的步骤。本实施例中，使用分子增压泵，从而变成两级，分子增压泵是新型中真空、高真空兼用真空泵，是目前其它真空泵所没有的特性，其圆盘式叶轮是其技术的核心，抗大气冲击能力强，抽气速度快。电磁压差阀开启，旋片泵与分子增压泵联通；电磁压差阀关闭，则旋片泵与分子增压泵断开。高真空阀开启，真空室与真空系统联通；高真空阀关闭，则真空室与真空系统断开。 

高真空阀是指符合高真空技术要求的主要在该真空区域内使用的一种真空阀。分子增压泵是在真空系统中用于获得高真空的真空泵。旋片泵是分子增压泵的前级泵。分子增压泵工作原理：分子增压泵的抽气机理是基于全拖动的原理。气体分子在与其他分子或物体碰撞时，可以发生动量交换，若气体分子能始终获得定向动量，便能实现抽气作用。当气体分子与高速定向运动的蒸汽流碰撞时，气体分子是与单个油蒸汽分子之间发生动量交换。而气体分子与高速运动的物体发生碰撞时，则是气体分子与刚性表面之间发生动量交换。分子增压泵就是属于后者。该泵的抽气单元为圆盘上分割出的从边缘指向中心的螺旋通道，吸气级具有两个平行的拖动面，而压缩级仅有一个拖动面，且压缩级是由多个拖动面串接而成，气体沿着螺旋通道依次由中心流向外缘，再由外缘流向中心，多级迂回后最终流向排气口。高速旋转的圆盘平面传递给碰撞其上的气体分子的动量应沿着切线方向，由于分割出的螺旋通道与半径方向有一夹角，故气体分子所获得的切向动量沿着螺旋通道方向有一分量，该分量迫使气体分子沿着通道从圆盘的外缘向中心运动（压缩），同样改变螺旋方向，也能迫使气体分子从中心向外缘运动（压缩）。正是多级的压缩通道串接起来，使得分子增压泵可以形成巨大的压缩比（对N₂而言可达10⁸）。这样巨大的压缩比可以保证处于泵的前级部分润滑装置产生的油蒸汽难于返流至高真空一侧，这就是分子增压泵能够获得清洁真空的关键所在。本实施例中，高真空阀采用GDQ200\GDQ300\GDQ400；分子增压泵采用MB200D的；旋片泵采用XZ-18。 

Claims (8)

1.一种新型石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，其特征在于：包括直联旋片泵和与直联旋片泵相连并且在低于200Pa的压强下能够启动的分子增压泵；当直联旋片泵首先启动并且将炉体内的压强抽至200Pa以下时，分子增压泵开始启动并将炉体内压强抽至10^-3Pa以下。

2.根据权利要求1所述的石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，其特征在于：当直联旋片泵首先启动并且将炉体内的压强抽至200Pa以下时，分子增压泵开始启动并将炉体内压强抽至10^-3Pa-10^-4Pa。

3.根据权利要求2所述的石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，其特征在于：还包括连接在分子增压泵和直联旋片泵之间的电磁压差阀。

4.根据权利要求1或2或3所述的石英玻璃真空脱羟用抽真空装置，其特征在于：还包括一端与分子增压泵相连接的高真空阀，高真空阀的另一端用于连接炉体。

5.一种石英玻璃真空脱羟炉，包括炉体和与炉体相连接的权利要求1至4中任一项所述的石英玻璃真空脱羟用抽真空装置。

6.一种石英玻璃真空脱羟炉用抽真空方法，包括以下步骤：

首先，开启直联旋片泵，将炉体内的压强抽至200Pa以下；

然后，开启分子增压泵，将炉体内压强抽至10^-3Pa以下。

7.根据权利要求6所述的石英玻璃真空脱羟炉用抽真空方法，其特征在于：开启分子增压泵，将炉体内压强抽至110^-3Pa-10^-4Pa。

8.根据权利要求6或7所述的石英玻璃真空脱羟炉用抽真空方法，其特征在于：在开启直联旋片泵之前，还包括开启连接在分子增压泵和直联旋片泵之间的电磁压差阀和连接在炉体和分子增压泵之间的高真空阀的步骤。

Images