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在實(shí)驗(yàn)室真空泵的選型過程中,有兩個(gè)較為容易被混淆的概念——防腐蝕和防液體倒吸。 防腐蝕一般是指真空泵使用的材料和結(jié)構(gòu)原理能夠耐受有機(jī)、酸堿等腐蝕,當(dāng)有揮發(fā)、腐蝕性氣體在真空泵抽氣時(shí),被吸入機(jī)體內(nèi),如果真空泵不耐腐蝕,會(huì)造成的內(nèi)部零部件出現(xiàn)開裂、生銹、變硬等腐蝕現(xiàn)象。而液體倒吸現(xiàn)象則更多的出現(xiàn)在真空過濾、廢液抽吸等應(yīng)用中,是因?yàn)檎婵障到y(tǒng)的設(shè)計(jì)缺失(缺少防倒吸保護(hù)設(shè)計(jì)或防倒吸保護(hù)組件達(dá)功能不達(dá)標(biāo))、安裝錯(cuò)誤或使用不當(dāng)?shù)榷喾N原因,造成液體被吸入真空泵內(nèi),造成設(shè)備進(jìn)水出現(xiàn)故障。
所以,具有防腐蝕和防液體倒吸功能的真空泵,各自處于不同的應(yīng)用需要,在選用材料、結(jié)構(gòu)原理等各方面都有很大差異,互相之間也不能替代。簡而言之,防腐蝕的真空泵不一定具有防液體倒吸保護(hù)的功能,而具備防倒吸功能的設(shè)計(jì)也是無法防有機(jī)或化學(xué)腐蝕的。下面我們就以圣斯特Sciencetool品牌的幾個(gè)較為典型的型號,來分別介紹他們各自在材料、構(gòu)造、原理、功能等各方面的特點(diǎn)和差異,以及為何不能相互替代的原因,從而幫助客戶能根據(jù)自身使用需要來選擇合適的產(chǎn)品,以免選型錯(cuò)誤造成設(shè)備損壞。
首先我們來討論防腐蝕真空泵,和其他真空泵最大的特點(diǎn)是材質(zhì)耐有機(jī)、酸堿腐蝕,且腐蝕性氣體不會(huì)通過真空泵機(jī)體揮散在空氣里,對使用者健康造成損害。例如CH411防腐蝕隔膜真空泵,主要用途是搭配旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、減壓蒸餾器材、離心濃縮機(jī)這類濃縮蒸餾設(shè)備。 蒸餾和濃縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量腐蝕性的氣體,被吸入泵內(nèi)。所以在CH411的材質(zhì)方面,我們選擇了具有很好耐化學(xué)腐蝕性的PTFE聚四氟乙烯材質(zhì),這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn),幾乎不溶于所有的溶劑。有“塑料王"的美譽(yù)。此外在結(jié)構(gòu)上采用隔膜式的結(jié)構(gòu),相較于其他種類的真空泵,機(jī)體密封性出色是其最大特點(diǎn),抽入泵內(nèi)的氣體,不會(huì)泄露到空氣中,對于抽吸有機(jī)腐蝕性氣體,該特性尤為重要,可以保護(hù)實(shí)驗(yàn)室人員。
不過,正如前文所述,防腐蝕真空泵在材料和結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),無法用于防廢液倒吸,如果液體倒吸造成真空泵進(jìn)水,那么零部件在液體浸泡下會(huì)變形,或者無法正常作業(yè),嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)電機(jī)短路。所以是有防腐蝕隔膜真空泵組成的真空系統(tǒng)中,如果有進(jìn)液風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)該額外增加防倒吸保護(hù)組件。
而防倒吸保護(hù)的真空泵,則是在真空泵的進(jìn)氣口前端,和所搭配儀器的中間增加收集或阻擋液體的裝置。 常見的有以下幾種:1)在真空泵和搭配儀器中間增加緩沖瓶,來收集倒吸的液體,緩沖瓶使用成本低,但是需要正確連接和使用,否則無法發(fā)揮作用;2)浮球逆止閥,通過液位推動(dòng)浮子關(guān)閉抽氣口,后期沒有使用成本,但無法阻擋細(xì)小的水珠;3)電子液位計(jì)聯(lián)動(dòng),當(dāng)液位升高觸碰液位計(jì)時(shí),給真空泵信號自動(dòng)停機(jī),但是這種結(jié)構(gòu)成本較高 ,且更多的電子部件容易增加故障率,同時(shí)只針對沒有及時(shí)傾倒廢液出現(xiàn)的液位太高一種情況,無法應(yīng)對其他倒吸情況。4)阻水保護(hù)器,內(nèi)置疏水性濾芯,空氣可以通過而液體無法通過,正確使用時(shí),可以100%防倒吸,不過屬于一次性耗材,一旦倒吸就需要拋棄更換;5)PP濾芯,主要用來吸收空氣中的水汽。
上述這些防倒吸的部件各有特點(diǎn),但又有自身的局限性 ,而使用時(shí)真空系統(tǒng)出現(xiàn)倒吸的原因又非常多且復(fù)雜,所以為了增加防倒吸的有效性,同時(shí)降低使用成本,在設(shè)計(jì)防廢液倒吸保護(hù)真空泵時(shí),我們講常見的幾種防倒吸組件進(jìn)行組合搭配,既能夠提升防液體倒吸的能力,又綜合考量購買和使用成本。比較典型的機(jī)型如RS204-SB1帶緩沖瓶的不銹鋼無油真空泵,首先在不銹鋼機(jī)臺上配有1000ml的緩沖瓶,可以大量收集液體;緩沖瓶口處帶有浮球逆止閥,在忘記傾倒廢液瓶時(shí),液位上升到瓶口內(nèi)置的浮子自動(dòng)關(guān)閉瓶口;在緩沖瓶和真空泵抽氣口之間有阻水保護(hù)器,可以阻擋住液體;最后在真空泵的設(shè)有PP濾芯,可以收集水汽。
仍然需要注意的是,即使是多種的防倒吸阻水保護(hù)的組件只能用于防止真空泵進(jìn)水,無法用來耐腐蝕。所以如果是進(jìn)行有機(jī)溶劑,酸堿腐蝕性液體的真空吸液和真空過濾操作時(shí),需要使用既能夠耐腐蝕、又帶有防倒吸阻水保護(hù)功能的真空泵。
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