的直接接触。但真空设备不定都是干净的。般认为放气排气或者切换开关时就会扬起灰尘，所以还是存在定的问题。有时也需要给装置搞个清洁的表面，清洁的表面是极其容易受污染对，当必须使表面维持清洁状态的时候，有个受到控制的气体环境往往比处于超高真空状态更为理想。为了充入种气体以保证清洁度，就要在充分处理本底之后，再充入干净的气体。例如在溅射成膜时的真空度并不高。然而充入气体之前的本底压力则对膜的质量有很大的影响，所以溅射装置必须给创造个良好的本底真空度。有时由于充入其它气体，而使得真空度略有下降，但就在这种真空度稍有改变的情况下，也可以进行同样的操作。真空技术不仅仅建立狭义上的真空，而且制作高纯气体，再受控制的环境下维持所需表面，这也是真空技术的应用。如果这样考虑，真空技术的应用也就更广泛了。真空设备似乎可以作为工具使用。人们随着对高级产品的需求，也迫切需要真空技术更加简便，并可应用于高新技术领域。因此，在世纪真空技术将会继续得到发展。.真空技术在能源方面的应用最近，人们对能源危机的关注已逐渐淡薄，但如何根本问题并没有得到解决。能源问题是个长期地不容乐观地重要问题。从长远的观点看，要研究用新能源代替旧能源。如太阳能利用技术，在不久的将来，有可能达到实用化。日本曾提出到年，总能源的需要量的将由新能源代替。将核聚变装置列为世纪达到实用化的目标。现在各国都在进行太阳热利用技术。典型的太阳热利用技术即对太阳热发电系统的研究。日本于年在香川县建成了第座的太阳热实验发电厂。采用塔式聚光和曲面聚光两种方式。这两种方式的额定输出均为。在美国法国俄罗斯德国西班牙及意大利等国都将太阳热发电厂的研究开发列入了国家计划。这些工厂的容量为，并已建成应用。太阳热发电系统是由聚热装置热传输管蓄热装置发电机和计量控制装置所组成。太阳热发电的聚热温度范围很宽，约为。绪论真空泵的分类真空泵利用机械物理化学物理化学等方法对容器进行抽气，以获得和维持真空的装置。真空泵和其他设备如真空容器真空阀真空测量仪表连接管路等组成真空系统，广泛应用于电子冶金化工食品机械医药航天等部门。按真空泵工作原理，基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。气体输送泵包括液环真空泵往复真空泵旋片真空泵定片真空泵滑阀真空泵余摆线真空泵干式真空泵罗茨真空泵分子真空泵牵引真空泵复合式真空泵水喷射真空泵气体喷射泵蒸汽喷射泵扩散泵等气体捕集泵包括吸附泵和低温泵等。首先介绍几种常见泵及其特点系列双级水环式真空泵主要用来抽除空气和其他有定腐蚀性不溶于水允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品纺织医药化工的行业的真空蒸发浓缩浸渍干燥的工艺过程中。该泵具有真空度高结构简单使用方便工作可靠维护方便的特点。型旋片式真空泵具有结构紧凑体积小重量轻噪音低振动小等优点。它适用于作扩散泵的前级泵，而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如质谱仪器冰箱流水线真空冷冻干燥机等。型旋片式真空泵可以在任意入口压强下工作，已普遍应用于食品的真空包装，塑料工业的真空吸塑成形。印刷行业的纸张输送真空夹具以及真空吸引等。系列水环式真空泵主要用于粗真空抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其他无无腐蚀不溶于水含有少量固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空。所吸气体允许混有少量液体。它广泛应用于机械医药食品石油化工等行业中。罗茨真空泵是种旋转式变容真空泵须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内有较大的抽速对被抽除气体中含有灰尘和水蒸气不敏感广泛用于冶金化工食品电子镀膜等行业。本次设计的罗茨真空泵是根据我国的实际生产情况以及现有的技术水平，综合国内外同类产品的优点，本着高效率，低成本的原则，自行设计的。广泛应用与真空冶金真空脱气真空镀膜以及空间模拟低密度风洞等装置中抽除非腐蚀性气体，还可用与医药食品电子化工等工业的蒸馏蒸发干燥等生产过程。该机器的主要机构为主轴电动机带动主轴旋转，轴上有对字型转子在泵壳中作等速反向旋转而产生吸气和排气作用。由于此次设计缺少大量资料给设计制造了巨大困难，对于这次设计的不足希望各位老师提出宝贵的意见。在本次设计中得到了宋爱平老师的悉心指导，对此表示衷心的感谢！同时也对在设计过程中给与我大力帮助和指导的各位老师并表示感谢！第章真空设备获得.需要不断扩大的真空领域在世纪，真空的需求是增长还是减少今后的发展趋势又将如何这主要取决于真空应用的领域是否增加，需求是否增长。在年前，真空书籍中就指出真空技术的应用，是靠压力差，二是通过空间的电子或分子排除干扰，三是降低粒子撞击表面的次数。用于各自的需求不同，所需的真空度当然也就不同了。所谓排除空间障碍物，即粒子的平均自由程要比装置的特征尺寸长。气冷式罗茨真空泵的型线可以由渐开线圆弧摆线或由其组合而成。虽然渐开线型的容积利用系数稍大于圆弧摆线，但从泵的抽数和实际利用效率来看，则圆弧摆线型转子要高些。本文研究的则是两叶三叶四叶圆弧排线转子的型线。本文先建立摆线的参数方程来确定转子的形状如图，图所示。并且通过对不同叶数下的容积利用系数的分析，来确定二者之间的关系。就圆弧摆线转子来说，叶数越多，值越大，容积利用系数越大，则理论抽速就越大，泵的效率也就越高三种叶片的曲线见图。同时，叶数增加，封闭工作腔的容积会变小，进气及反流产生的噪声也就越小。其中,图为转子外圆半径图，为摆线形成的节圆半径图。图初始位置图旋转定角度后的位置图容积利用系数示意图三种转子型线曲线.罗茨真空泵的技术要求泵应符合标准要求，并按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。型泵必须有前级泵为其预抽真空，它不能单独使用型泵可单独使用，直排大气。泵配用油封机械真空泵作前级泵时，则不适于抽除含氧气量过高有爆炸性的对黑色金属有腐蚀性的与真空泵油起化学反应和含有尘埃的气体。在带试验罩的条件下，型泵启动运转之后，应达到图规定的极限压力型泵在启动和运转平衡后般到，应达到图规定的极限压力。本标准不考核抽气速率。如需测量抽速，型泵必须配置相应的前级泵，并注明前级泵的型号和规格。型泵的其他性能应符合图的规定型泵的其他性能应符合图的规定。泵工作的环境温度为。泵应运转平稳，转子不得有撞击声，不应有杂音。泵的动密封不允许有漏油现象。泵的外表面应油漆光洁，紧固件及其他外露加工表面应做防锈处理。泵应无故障运行时间。泵出厂必须带有必要的备件和专用工具。在用户遵守泵的运输保管安装使用维护的条件下，从制造厂发货日期起年内，泵因制造质量不良发生损坏而不能正常工作时，制造厂应为用户免费修理或更换。第三章罗茨真空泵的总体设计罗茨真空泵简称罗茨泵是种旋转式变容真空泵。它是由罗茨鼓风机演变而来的。根据罗茨真空泵工作范围的不同，又分为直排大气的低真空罗茨泵中真空罗茨泵又称机械增压泵和高真空多级罗茨泵。般来说，罗茨泵具有以下特点在较宽的压强范围内有较大的抽速起动快，能立即工作对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感，泵腔内气体垂直流动，有利于被抽的灰尘或冷凝物的排除转子之间转子与泵腔之间有间市场增长的主要驱动力来自于半导体工业的迅速发展以及干泵和分子泵应用领域的日益扩大。目前，全球真空泵市场的年销售额约亿美元，年增长率在左右。我国生产真空泵的厂家很多，全部真空泵的年销售额大约在.亿元左右，仅相当于美国公司家真空泵的年销售额。通过对全球真空泵市场的分析我们可以看出，各类真空泵的市场及应用领域都在不断变化和发展。我国真空泵制造业有着悠久的历史和雄厚的基础，国产真空泵已经在各个不同领域得到应用并经过验证，有些泵还出口国外，得到国外用户的认可并受到好评，应该说我国真空泵制造业在国内外市场仍然有着巨大的发展空间。.水环真空泵虽然水环真空泵属于粗真空泵，但在我国的石油化工电力轻纺造纸医药等领域仍然有着很大的市场。在国外，水环泵的销售额占全部真空泵市场的，仅次于干泵，所以和等公司都在我国投资建厂或建立销售网络，不断扩大在我国的市场份额。由于水环泵大部分是铸件，加工要求也不高，属劳动密集型产品，所以国产水环泵在价格上有竞争优势，关键是要改进设计，缩小体积，减轻重量，提高效率，降低能耗。.滑阀泵滑阀泵是油封式真空泵的种。由于滑阀泵比较耐用可靠，国内外各种真空炉镀膜机以及干燥浸渍等设备都是用滑阀泵作为前级泵，但是滑阀泵铸件重，加工工作量较大，所以国外各真空厂都在中国寻找合作伙伴。为了使国产滑阀泵能够进入国际市场，必须进步降低泵的振动噪声，杜绝喷油和漏油，提高滑阀泵长期运行的可靠性。.直联旋片泵随着真空技术在各个应用领域的不断扩大，直联旋片泵的需求量越来越大。由于这种泵数量很多，加工装配工作量很大，价格又很低，所以有的国外真空厂商在中国建立专业厂。国产中小型直联旋片泵在技术上已经过关，价格又远比国外的泵便宜，所以国产泵仍然有竞争优势，关键是要解决轴封漏油以及旋片材料和真空泵油的性能质量问题，确保直联泵在高速高温下性能稳定和运行可靠，同时还要进步提高国产直联旋片泵抽除水蒸气的能力。.分子泵分子泵在国外半导体领域里的许多工艺场合是用来代替低温泵，尤其是溅射刻蚀和等装置都采用复合分子泵和牵引泵作为主泵。由于分子泵对水蒸气的抽速仅为同口径低温泵抽速的四分之，所以分子泵的排气时间比低温泵长。为了提高抽速，国外在分子泵的入口侧装个的低温冷板，称之为低温分子泵，水蒸气被低温板捕获，其他气体则由分子泵抽走。这种低温分子泵在真空镀膜装置上应用，既提高了生产效率又改善了膜层质量。随着我国半导体工业薄膜产业和科学研究事业迅速发展，分子泵应该是我国真空泵制造业发展的重点。首先，分子泵要从小到大建立完整系列，并研究开发各种复合分子泵牵引泵和低温分子泵，以满足不同场合的需要。.干式机械真空泵国外干式机械真空泵市场的不断增长，其主要驱动来自于半导体行业化学工业薄膜产业的迅速发展。在日本，半导体行业已全部用干式真空泵代替油封式机械泵，欧美半导体行业以上用干式真空泵代替了油封式机械泵，大大提高了产品的性能和质量。为了满足不同应用领域和不同工况的要求，国外有多要想获得以上的热能，就必须有聚光装置。聚光的方式有很多种，但多数都采用反射镜。镜面材料多使用银和铝等。表面镜由于膜面暴露在大气之中，受氧化和摩擦等因素的影响，会使反射率较低。黑面镜的缺陷是在于基板和膜面的界面上，发生污染。近来，由于高分子材料制作的软镜具有重复性好透过率高能大量生产成本低等特点，而倍受重视。选择吸收面对有效利用太阳能极为重要。在选择吸收面的制作上，采用了真空技术。高温聚热装置中采用了聚热管。为防止由聚热管造成的对流损失，用透明玻璃管覆盖在聚热管外面，玻璃管内保持真空状态。下面将按原理把选择吸收面的光吸收选择性，分类说明如下利用半导体膜的谱带之间的迁移而产生基础吸收。在红外线领域具有高反射率的金属表面上，涂上层吸收波长为的半导体膜，就制成了选择吸收面。用等材料作为半导体膜。这种结构的膜，它可吸收阳光转变为热能对红外线则呈透明体。由于金属表面的作用使得辐射率变小，可以更有效地利用太阳能。由于对太阳光的折射率高，涂上等材料的减反射膜，对太阳光的吸收率变好。利用薄模干涉形成减反射效应。在基板上制成具有高反射率的金属膜，在膜上叠加干涉滤光镜。干涉滤光镜由电介质膜半透明金属膜电介质膜所组成。像这样结构的膜，可见光在电介质膜中被吸收，而红外线透过干涉滤光镜被金属膜面反射而使辐射率变小。采用这种方式的选择吸收面的例子如基板，及利用光干涉效应的单层膜耐温性极好的金属碳化物，金属氮化物，如等。做成槽型抛物面镜收集器带有选择吸收面。利用表面和膜结构形成的反射特性与波长的相