真空在化學(xué)和制藥過程中起著至關(guān)重要的作用。無論是在真空輸送，惰性化，蒸餾還是干燥過程中，真空都在各處使用，以使過程更安全，更快，更經(jīng)濟。
有多種產(chǎn)生真空的技術(shù)。數(shù)十年來，液環(huán)真空泵和蒸汽噴射器一直是產(chǎn)生真空的強大工具。但是，就像帶有循環(huán)油潤滑的旋片式真空泵一樣，它們也有一個關(guān)鍵的考慮因素：它們需要與過程氣體接觸的工作流體。在1990年代中期，Busch Vacuum Solutions在市場上推出了第一臺螺桿真空泵COBRA。與其他真空技術(shù)的主要區(qū)別在于，螺桿真空泵不需要任何工作流體即可壓縮工藝氣體。這就是為什么它們被稱為“干式”螺桿真空泵的原因?，F(xiàn)在，干螺桿真空技術(shù)也廣泛用于化學(xué)和制藥行業(yè)。
功能
在干式螺桿真空泵中，兩個互鎖的螺桿形轉(zhuǎn)子沿相反方向旋轉(zhuǎn)。吸入過程氣體，將其捕獲在氣缸室和螺桿室之間，將其壓縮并輸送到排氣口。在壓縮過程中，螺桿轉(zhuǎn)子不相互接觸，也不與氣缸接觸。精確的制造和活動部件之間的最小間隙實現(xiàn)了這一工作原理，此外，還確保了高達0.01毫巴（絕對值）的低極限壓力。
COBRA干式螺桿真空泵與冷卻系統(tǒng)一起運行，該系統(tǒng)可確保熱量均勻分布，更高的熱效率和整個泵體的穩(wěn)定性。這允許選擇溫度，使得其溫度足夠高而不冷凝氣體，但又足夠低以避免潛在的溫度相關(guān)問題，例如氣體沉積或自燃。缺少工作流體可以在處理室中進行壓縮而不會造成污染或反應(yīng)。
保護真空系統(tǒng)
根據(jù)工藝氣體的不同，真空泵可能會面臨某些風(fēng)險。因此，重要的是要充分理解工藝氣體，以最大程度地減少這些風(fēng)險。通常需要使用不同的組件，這些組件可以安裝在入口或壓力側(cè)，以便在不損壞真空泵的情況下傳輸過程氣體。這稱為真空系統(tǒng)，它也可以由幾個真空泵組成。
為了使真空系統(tǒng)安全運行，重要的是保護其免受由于結(jié)晶或聚合引起的腐蝕和沉積，并增加材料的抵抗力。
防腐蝕
采取各種措施可以有效地保護真空系統(tǒng)或各個真空泵不受腐蝕。第一種可能性是防止腐蝕性物質(zhì)進入真空泵的內(nèi)部。這可以通過上游冷凝器或氣體洗滌器來實現(xiàn)。
避免腐蝕的第二種可能性是將工藝物流保持在氣相中。在干式螺桿真空泵中，這可以通過設(shè)置一定的工作溫度來實現(xiàn)。另外，可以用所供應(yīng)的壓載氣來稀釋工藝氣體，以降低可冷凝氣體的分壓。因此，適用以下簡單邏輯：以氣體形式抽吸和以氣體形式噴射。因此，必須選擇最低溫度，以使其足夠高以防止氣體冷凝出來。必須選擇最高溫度，以免損壞真空泵或不超過根據(jù)ATEX分類的最高允許溫度。
第三種可能性是為真空泵使用兼容的材料。
例如，在Busch Vacuum Solutions的COBRA螺桿真空泵中，與該過程接觸的所有部件默認情況下均由球墨鑄鐵制成，并具有可抵抗幾乎所有化學(xué)物質(zhì)的特殊涂層。
防止微粒進入系統(tǒng)
螺桿真空泵應(yīng)始終與入口濾網(wǎng)或入口過濾器一起運行。這是為了防止顆粒進入真空泵內(nèi)部。由于螺桿真空泵的精確制造以及相關(guān)的小間隙和公差，因此對夾帶的顆粒具有一定的敏感性。干式螺桿真空泵通常用于顆粒干燥機，尤其是在制藥行業(yè)。一定數(shù)量的此類顆粒可以很容易地與過程氣體一起通過真空泵，或在過程結(jié)束時被沖洗掉。但是，建議采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，以防止定期吸入顆粒。例如，Busch為每種應(yīng)用提供大量不同的粒子過濾器。
真空泵/真空系統(tǒng)的密封性
化學(xué)環(huán)境中的真空泵和真空系統(tǒng)必須非常緊密，以至于沒有任何空氣或少量的環(huán)境空氣可以進入并產(chǎn)生潛在的爆炸性氣氛，或者有毒或爆炸性氣體可以逸出。通常使用聚合物O形圈來防止兩個固定部件之間的泄漏。電阻取決于所選的聚合物。因此，密封材料還需要適應(yīng)工藝氣體。Busch Vacuum Solutions的旋轉(zhuǎn)軸穿通管具有動態(tài)密封概念，該密封管已通過TüVSüD認證，符合空氣質(zhì)量控制技術(shù)說明（TA Luft）。這些密封在技術(shù)上被認為是密封的。
操作技巧
對于大多數(shù)應(yīng)用，建議在過程運行之前將真空泵預(yù)熱一定的前置時間。這樣可以達到規(guī)定的溫度，使間隙達到要求的水平，并達到全抽速和最終壓力。在過程結(jié)束后，建議在關(guān)閉之前用不可冷凝的惰性氣體吹掃真空泵，以從真空泵中完全去除過程氣體。沖洗過程通常使用氮氣。在過程結(jié)束時，也可以用清潔液沖洗真空泵，如果在冷卻過程中可能在真空泵內(nèi)部形成沉積物，建議使用。
防爆防護
通過使用不同的密封系統(tǒng)，各種涂料和適當(dāng)?shù)母郊?，Busch的COBRA螺桿真空泵可以配置為與幾乎所有化學(xué)品兼容。此外，根據(jù)歐盟指令2014/34 / EU，COBRA螺桿真空泵還可以使用各種ATEX版本。同樣，任何其他國家法規(guī)都可以適用于這些真空泵，例如美國的EX-proof或韓國的KOSHA。這意味著這些真空泵還可以在全球范圍內(nèi)的潛在爆炸區(qū)域中使用，并用于輸送爆炸性氣體和蒸氣。必要時也可以集成阻火器。