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      真空應用實例一覽表

      序號

      名稱

      應用情況

      典型設備

      真空度(托)

      應用實例

      1

      宇航環境的模擬

      宇航的軌道環境基本上是真空環境,
      飛行器在發射之前必須在地面進行空間環境的模擬試驗。各種大小不同的模擬器都是真空設備。包括衛星、飛船的熱真空模擬、材料的評價以及推進器試驗、載人摸擬試驗等。綜合運用真空獲得、測試、檢漏、工藝等技術。在地面復現空間環境,評價飛行器,發現和排除故障,提高可靠性。

      機械泵
      分子泵
      低溫泵

      10-2~10-14

      最大宇航環境摸擬設備的容器有1000立方米。

      2

      加速器技術

      帶電粒子在加速場條件下被加速。必
      須使加速管從離子源到靶室全處于高真空和超高真空條件下。以減少帶電粒子與氣分子發生碰撞而散射損失其能量。因而,加速器必備真空系統。在真空獲得和測量、檢漏等技術上都有其特珠要求。

      鈦泵
      低溫泵

      10-11~10-12

      美國已有300直徑的不銹鋼電子回旋加速器

      3

      可控熱核應用技術

      是在有效空間中人為地控制發生熱核反應的一種設備、它是高真空、高溫技術及電磁技術的結合

      機械泵
      擴散泵
      加冷阱

      10-2~10-10

       

       

       

       

      4

       

       

      真空輸送

      空氣和粒狀物料在真空的抽吸作用下一起流動,至限定地點后經離心器將物料和空氣分離、真空輸送、如谷物、煤粉、煙草,水泥、粉狀食品等
      真空輸送吸入壓力通常300~500托或600~700托。前者混合比(被輸送材料的重是和空氣重量的比例)可達20,輸送距離達400~500米。輸送能力達200噸/小時;后者棍合比達3~5,輸送距離不大于30米,輸送能力3~10噸/小時,通;旌媳榷酁閘~10。真空輸送亦可用于某些液態物質的輸送

      渦輪鼓風機
      水環泵(水蒸汽噴射泵)

      300~700

      (1)在電解鉛的生
      產中應用真空輸送
      將電解槽內的鉛水
      送至鉛水包內,采
      用的真空泵為2臺
      SZ~3水環泵
      (2)在化工、煙草、
      味精工業中亦已獲
      得應用

      5

      真空過濾

      真空過濾機的過濾滾筒在360度區間內運動,180度區間內為真空吸料過濾,90度區間為真空吸水干燥,90度區間為充氣排料,從而在整個360度區間內進行連連續生產。
      真空過濾可用以獲取混合液中的固狀物料或用于濾清,前者如礦山或煤碳工業的洗選等
      稀有金屬“鎳"的生產過程亦采用了
      真空過濾、真空輸送等工藝

      水環泵

       

      水蒸汽噴射泵

      50~100

      (1)有色金屬冶煉的氧化鋁采用真空過濾提取AI(OH)3.
      (2)某鋼廠用5臺Sz-3水環泵配真空過濾機進行污
      水凈化處理,凈化后作循環水使用.
      (3)某選礦廠真空過濾機配1500公斤/小時(100托)
      水蒸汽噴射泵,使用效果良好。

      6

      真空干燥

      真空干燥通常指從固體材料中(亦有
      液態材料)去除水分或有機溶劑等揮發性
      成分,氣相中壓力低于100托.特別是壓
      力低于10托時,真空對干燥過程將起顯著的影響.真空干燥的特點是在較低的溫度下可獲得很高的干燥速度,因此特別適合于不宜升溫的材料或很難干燥的材料.通常,在進行真空干燥的過程中應供給適當的汽化潛熱。

      機械泵

       

      水蒸汽噴射泵

      幾托~幾十托

      在電氣工業中,絕緣紙電纜的真空干燥,合成纖
      維工業中錦綸、滌綸生產的切片干燥。食品工業中乳品,茶精、肉類等的真空干燥.其他如在醫藥、農藥、染料等工業中皆有廣
      泛的應用。

      7

      真空蒸餾

      真空蒸餾的目的是使物質分離精制,
      真空蒸餾在石油和化工工業中應用極廣,
      例如,各種有機油類的蒸餾、可塑劑工業
      中磷酸三酯和磷苯二甲酸二丁酯的蒸餾、
      合成樹脂原料、各種高級酒精、高級脂肪
      酸的真空蒸餾等,藥品工業中維生素A、
      維生素E和苯乙稀的真空蒸餾。香料工業的香乙醇、高級乙醇脂的蒸餾。油脂工業的精制、食品工業中的制酒、香精的蒸餾等。

      往復式真空泵
      水環式真空泵
      旋片式機械泵

      760~10

      (1)某廠番茄濃縮用水蒸汽噴射系泵(抽氣量35公斤/小時)一臺,真空度30托,使用效果良好.蕃茄產量提高將近一倍,(2)年產15萬噸的真空制鹽設備與平鍋制鹽相比,燃料節約40%。

      8

      真空制鹽

      在真空度為50-100托除盡水或可揮
      發成分,得到精制鹽

      滑閥式真空泵

      水蒸汽噴射泵

      幾百托~十幾托

      某鹽廠,真空
      制鹽(與鍋制鹽相
      比)燃料消耗減少
      三分之二,勞動生
      產率提高了四倍,
      成本減少44%

      9

      真空濃縮

      在食品工業中的應用,如各種果汁、
      果醬、蛋品、乳制品(煉乳、奶粉)、水
      果糖等.又如化工染料的濃縮、制酸,制
      堿,以及造紙工業中紙漿的濃縮等

      10

      真空除臭

      主要用于油脂工業中粗油脂的精制,
      在去除油脂中固有的臭氣或因氣化、分解
      所生成的有臭物質的同時也進行真空脫色,以保證油脂制品的質量和色澤

      11

      真空結晶

      真空濃縮和結晶通常在數個“蒸汽罐”內進行,稱多效蒸發罐(例如制鹽、制糖的真空濃縮結晶常采用4效或5效蒸發罐)。用真空泵在諸罐內造成不同程度的真空:第一效蒸發罐內的壓力(或被濃縮結晶液的沸點)高于第二效蒸發罐內的壓力(或沸點〕,則第一效蒸發罐內排出的二次蒸氣可作為第二效蒸發罐的加熱蒸汽,以此類推.因此,真空依縮結晶與常壓下的加熱結晶相比可大大提高燃料的利用效率。真空濃縮結晶更易于實現機械化、自動化。更利于副產品的綜合利用,因此能有效地降低成本,大大提高勞動生產率和綜合利用率

      12

      冷凍干燥

      冷凍干燥或稱升華干燥.首先將被處理的濕潤材料冷卻.使其中水分或其他煤質處于冷凍狀態.然后迅速置于真空下使其直接從固態升華而獲得干燥制品,冷凍干燥的應用:生物材料的脫水;生物組織研究中各器官和組織切片的冷凍干燥;移植用組織的保存;細菌,抗生素、病毒、疫苗經冷凍干燥后,再溶性好;血漿、血清、培養液等經冷凍干燥保存期長,組
      織成分不變,再溶性良好;冷凍干燥工藝在食品工業中也獲得迅速發展,大鄉數食品(例如肉類、水產、糧食、乳類、水果、蛋類和飲料等)都可以加工成冷凍干燥產品,其獨特的優點是食品的營養成分和色、香、味被最大限度的保存下來,而且重量輕、體積小、保藏期長復水率可達9o%以上

      羅茨增壓泵+機械泵

      油擴散泵+機械泵

      水蒸汽噴射泵

      1~10-3

      某罐頭食品廠2噸真空冷凍干燥設備用水蒸汽噴射泵(60托)代替羅茨真空泵-機械泵機組,大幅度降低冷凍干燥產品成本

      13

      真空浸漬

      將浸漬劑浸入被浸漬物質(常是多孔性物
      質)中去,以提高被浸漬物品的性能.在真空條件下(或先抽真空然后加工)一定粘度的浸漬劑更容易均勻地充滿被浸漬物品的微小孔隙,因而產品性能更好。真空浸漬在電氣絕緣工業中獲得廣泛的應用。如將絕緣材料浸入纖維性材料中去,可大大提高其絕緣性能和使用壽命

      旋片泵

      滑閥泵(水蒸汽噴射泵)

      <5
      <1
      幾托~幾十托

      各電機廠、絕緣材料廠、碳素廠,國內某耐火材料廠在生產鋼水包的“
      滑動水口”新產品時,成功地采用了真空浸漬技術,水口兩配合滑動面大
      于8以上,從而解決了鋼水泄漏問題

      14

      真空調濕

      自然纖維(如絲)、人造纖維、煙草、紙張等產品需調整其水份含量(主要是增加其水份),使其含水量均勻和恒定。1,通入水蒸汽;2。將熱水通過分離器注入;3.將蒸汽和水混合并通過分離器注入.絲的調濕通常在注入水或蒸汽后需再次進行真空干燥、冷卻、以便調濕均勻與適度

      水環式真空泵
      蒸汽噴射泵+水環式真空泵
      水蒸汽噴射泵

      1~20

      目前我們煙草工業中,煙草的真空回潮多采用水環式真空泵(SZ-3)。缺點是真空度低,回潮周期在合適的回潮溫度下,不易回透,如提高回潮溫度,則又會破壞煙葉質量。某煙廠改用水蒸汽噴射泵。提高了處理真空度,改善了回潮質量。

      15

      真空滲鉻

      鉻在汽化溫度(917℃)以上真空度10-2托下產生較大的蒸汽壓力、鉻蒸汽原子向鋼鐵表面沉積并進行熱擴散,從而表面生成一層牢固的鉻鐵合金,它具有抗高溫氧化、耐腐蝕等性能。真空滲鉻是提高零件壽命、節約金屬元素的有效途徑之一。

      旋片泵
      滑閥泵
      水蒸汽噴射泵

      ≤10-2

      國內有些工廠已成功使用

      16

      真空熱處理

      在大氣中的熱處理,金屬加熱表面會受到氧、水蒸汽等的氧化而生成氧化物.采用高純度的隋性氣體作為保護氣氛,成本很高.真空不但是一種“廉價的”隋性氣氛,而且在真空條件下還可去除金屬表面原有的氧化物,處理后很少發生變形,從而使加工余量減至最小甚至處理后根本無需加工.由于真空的脫氣效果可提高產品的強度和耐磨性,真空熱處理工序
      穩定,熱處理爐幾乎可以全部自動化,同時它還是一種安全、無煙、無臭的工藝過程,目前真空熱處理的實際應用還僅限于高級工具鋼和待殊鋼(如高合金鋼和高速鋼),特別是形狀復雜,處理后無需研磨的制品

      機械泵+擴散泵
      水蒸汽噴射泵

      10-1~10-3〕托先高真空后經常在0.1托左右壓力下加熱,以免Cr,Mo等高蒸汽壓合
      金揮發損失

      日本對SKH,冷鍛用沖模進行鹽俗熱處理,加工余量為0.15-0.3毫米,處理后再進行研磨、拋光
      加工.但改用真空熱理處后,加工余量僅為0.08毫米。日本過去用鹽浴熱處理SKD11冷鍛模具鋼(生產不銹鋼螺釘)模具平均成形總數約2~2.5萬件,改真空熱處理后,模具在處理
      后不必加工即直接使用,模具使用壽命延長3-4倍

      17

      真空離子氮化

      離子氮化是把待處理的工件放在真空容器內.然后充入含氮的氣體.通入直流高壓電后,使工件表面層轟擊滲入氮原子,并形成氮化層的,表面熱}Lm的斷方法,它具有氮化時間短,變形小,耐磨、耐脆,省氨、省電,改善勞動條件,實現無公害等優點,是一種很有前途的表面熱處理的新方法

      旋片泵+機械泵

      1~10

       

      18

      真空制冷

      水在不同的壓力下有不同的沸點,而在沸點溫度時,水變成同溫度的蒸汽就需要吸收大盆的汽化熱,將常溫的水導入低壓容器,則水溫最終將降至該壓力下所對應的沸騰溫度

      機械泵
      水蒸汽噴射泵

      4~20

      國內已多有應用

      19

      真空處理

      冶金工業中的鋼液真空處理至今已有十幾種形式,特點是處理批量大、時間短、成本低,鋼液質量高,主要是去除鋼中氣體和部分夾渣,使其含量大大減少.鋼液經真空處理進行脫氧,脫氧產物或金屬氧化物以氣態自鋼中逸出.因而處理后鋼的純凈度可接近或達到真空感應爐的水平。處理中還可加入大量合金元素,以提高鋼的性能。

      水蒸汽噴射泵
      機械泵+羅茨泵

      1~0.1

      我國1956年扮撫順鋼廠就有20噸真空處理設備。繼有鞍鋼建成100噸
      D-H真空處理裝置。上海重機廠亦有100噸R-H真
      空處理裝置、西德,日本都有500噸并帶等離子加熱的真空處理裝置

      20

      真空燒結

      在真空條件下,對粉末狀金屬或氧化物加
      溫,加壓成形(或不加壓)進行燒結.其溫度
      低于熔化溫度,高于1ooo℃,尤其適用于高熔點的金屬或氧化物制品.真空燒結不氧化、不脫碳、組織致密、質量好。所需真空度:純鐵0.1-0.01托;不銹鋼0.01托;鋁鑲鈷合金、磁鐵0.1-0.01托;WC、Tic、Ti、Cr及以其為基體的硬質合金0.05-0.1托。亦有需要10-5~10-8托高真空燒結的.

      水蒸汽噴射泵
      機械泵
      增壓泵
      擴散泵

      1~10-2

      用于提高碳化欽基鋼結構硬質合金的質量,微碳鉻鐵的真空燒結,提高性能

      21

      真空熔煉

      金屬通過真空冶煉、燒結、熱處理等工藝過程都能提高質量和性能,真空冶金有獨特的優點:①使金屬及合金中的氣體與夾雜含量大大減少,提高性能.②可準確控制化學成分,使合金性能穩定。③提高致密性、均勻性和可塑性,消除鋼錠白點、偏析、發裂 ④可熔煉大氣中不能熔鑄的欽、鋯、鈾等金屬,真空廣泛應用于不銹鋼、電工鋼、軸承鋼、高溫合金、難熔金屬的熔煉和鑄造

      水蒸汽噴射泵
      旋片泵
      滑閥泵
      增壓泵
      擴散泵

      1~10-5

      我國已有幾噸的真空感應爐、自耗護,200 - 600千瓦電子轟擊爐等冶金設備,國外已有250噸真空電孤方電弧爐,美國有12000千瓦電子轟擊爐

      22

      真空鍍膜

      在真空中將固體(基體)表面淀積上金屬
      或非金屬(半導體、介質)薄膜的技術。廣泛應用在無線電工業(集成電路、電阻、電容),電真空工業(攝象管的靶、顯像管),光學工業(天文反射鏡)及原子工業和字航技術中,輕紡工業中的金絲銀線、塑料金屬化、商標包裝用薄膜、制鏡等也都采用真空鍍膜技術

      旋片泵、增壓泵、羅茨泵、擴散泵、離子泵、升華泵

      10-2~3*10-9

      我國各真空設備廠都有各自系列的真空鍍膜機.如蒸發、濺射和離子鍍膜機等.實例有濾光膜、激光膜、分光膜、冷光膜、增透膜、磁性膜‘超導膜和以鋁代銀的鍍鋁鏡等

      23

      低溫絕熱

      中真空(>l0-3托)絕熱已有廣泛的應用,如低溫液化設備、低溫貯運設備、低溫模擬試驗和超導磁場的保溫等

      旋片式真空泵、增壓泵、擴散泵

      10-3~10-5

      某廠20m3真空粉末絕熱器蒸發率每天0.5%,還有液氨容器等

      24

      石油工業

      從油田開采的油井除氣、注水脫氧、貯運
      排氣到煉油廠的減壓蒸餾、石油產品精制以及潤滑脂的脫水脫氣、真空過濾等都多有應用

      往復泵
      旋片泵
      水環泵
      蒸汽噴射泵

      10~700

      減壓蒸餾-每個煉油廠都有各套以上的裝置,各種
      真空過濾脫氣低溫裝置,已都普遍建成

      25

      其他

      真空的應用范圍極為廣泛。除上述主要方面以外,還有很多方面都有其具體的應用。如真空包裝、真空機械手、真空貯存、農林業中糧食種子樹種的真空貯存、電瓷陶瓷和土木建筑中
      真空煉泥、真空吸附,水泥石棉制品脫水、鑄造生產中的真空負壓造型、真空壓鑄等

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