實(shí)驗(yàn)室隔膜真空泵是一種專為實(shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)計(jì)的真空獲取設(shè)備,它通過(guò)彈性膜片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣體的抽入與排出,核心優(yōu)勢(shì)在于無(wú)油污染、耐腐蝕性強(qiáng)、操作便捷,廣泛應(yīng)用于真空過(guò)濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、固相萃取、減壓濃縮等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。
其工作原理基于偏心軸驅(qū)動(dòng)彈性膜片(通常為耐腐蝕橡膠或氟橡膠)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),使腔體容積周期性變化,配合單向閥實(shí)現(xiàn)氣體的定向流動(dòng)。該設(shè)計(jì)無(wú)需任何工作介質(zhì)(如油或水),徹d避免了油霧污染或液體倒灌風(fēng)險(xiǎn),尤其適合對(duì)介質(zhì)純度要求高的實(shí)驗(yàn)。設(shè)備采用鋁合金壓鑄外殼,氣室經(jīng)特氟倫噴涂處理,耐腐蝕性顯著提升,可穩(wěn)定處理強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑蒸氣。部分高d型號(hào)(如德國(guó)KNF N820G)采用全PTFE材質(zhì)流道,進(jìn)一步擴(kuò)展了對(duì)劇毒、易燃易爆氣體的兼容性。
實(shí)驗(yàn)室隔膜真空泵其結(jié)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、泵頭組件、氣路系統(tǒng)及輔助部件組成,具體如下:
一、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是提供動(dòng)力的核心,負(fù)責(zé)帶動(dòng)隔膜運(yùn)動(dòng),主要包括:
電機(jī):通常為單相交流異步電機(jī)(220V)或直流電機(jī),提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,轉(zhuǎn)速可通過(guò)調(diào)速器調(diào)節(jié)(部分型號(hào)支持變頻調(diào)速,控制抽速)。
減速/傳動(dòng)機(jī)構(gòu):
電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪、曲軸或凸輪轉(zhuǎn)化為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)隔膜片振動(dòng)。
部分型號(hào)配備齒輪減速箱,降低轉(zhuǎn)速以匹配隔膜運(yùn)動(dòng)頻率,減少磨損。
二、泵頭組件(核心工作單元)
泵頭是實(shí)現(xiàn)真空/壓力的關(guān)鍵,通過(guò)隔膜的周期性形變改變泵腔容積,完成吸氣和排氣,主要包括:
隔膜片:
核心彈性部件,通常由耐化學(xué)腐蝕的材料制成(如丁腈橡膠、氟橡膠、PTFE),可耐受有機(jī)溶劑、酸堿等實(shí)驗(yàn)室常見介質(zhì)。
一端連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(隨其往復(fù)運(yùn)動(dòng)),另一端固定在泵腔邊緣,形成密封的泵腔空間。
泵腔:
隔膜片與泵頭外殼圍成的密閉腔體,容積隨隔膜運(yùn)動(dòng)變化:隔膜向外擴(kuò)張時(shí),泵腔容積增大,形成負(fù)壓吸氣;隔膜向內(nèi)收縮時(shí),容積減小,正壓排氣。
單向閥(止回閥):
泵腔進(jìn)出口各設(shè)一個(gè),通常為球閥或膜片閥,控制氣流單向流動(dòng):
吸氣時(shí),進(jìn)氣閥打開、排氣閥關(guān)閉,氣體從樣品端進(jìn)入泵腔;
排氣時(shí),排氣閥打開、進(jìn)氣閥關(guān)閉,氣體從泵腔排出至大氣。
單向閥的密封性直接影響泵的真空度(極限真空)和抽氣效率。
三、氣路系統(tǒng)
連接泵頭與外部設(shè)備,引導(dǎo)氣體流動(dòng),包括:
進(jìn)氣口/排氣口:
進(jìn)氣口通過(guò)硅膠管連接實(shí)驗(yàn)裝置(如布氏漏斗、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀),通常配備標(biāo)準(zhǔn)接口(如KF接口、寶塔接頭);
排氣口直接通大氣,部分型號(hào)加裝消音器,降低排氣噪音。
氣路管道/接頭:內(nèi)部氣路由耐老化、低吸附的材料(如PP、硅膠)制成,避免氣體污染或泄漏。
四、輔助部件
外殼與減震裝置:金屬或塑料外殼保護(hù)內(nèi)部部件,底部常配橡膠腳墊,減少運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)和噪音。
壓力表/真空表:部分型號(hào)內(nèi)置指針式或數(shù)字式儀表,實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前真空度(如-0.1MPa至0MPa)或壓力值,方便監(jiān)控工況。
過(guò)濾裝置:進(jìn)氣口可加裝過(guò)濾器(如活性炭濾芯、微米級(jí)濾膜),防止樣品液體、粉塵進(jìn)入泵腔損壞隔膜和單向閥。
冷卻系統(tǒng):連續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行的型號(hào)可能配備風(fēng)冷散熱片,避免電機(jī)或泵頭過(guò)熱。