一、項目背景

　　真空技術(shù)提供了除太空之外最清潔的環(huán)境，現(xiàn)已成為眾多高新科技產(chǎn)業(yè)(如太陽能電池、LED、液晶顯示屏和冷凍干燥等)和重大科研裝備(加速器、可控核聚變等)的技術(shù)基礎(chǔ)，真空產(chǎn)業(yè)已成為與國家科技實力息息相關(guān)的重要產(chǎn)業(yè)。

　　然而，真空產(chǎn)業(yè)存在如下難題，影響了產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展：

　　1.油蒸汽污染。油蒸汽污染是影響真空產(chǎn)品質(zhì)量的第一要素，目前，廣泛使用的真空泵都是有油泵，均存在油蒸汽污染。

　　2.能耗高。真空產(chǎn)業(yè)是一個高能耗產(chǎn)業(yè)。以大型高真空設(shè)備為例，每套設(shè)備平均能耗20萬度/年，按我國在用大型設(shè)備10萬套測算，耗電總量超過200億度/年。

　　3.中真空抽氣瓶頸

　　中真空是目前真空產(chǎn)業(yè)中最具發(fā)展?jié)摿Φ膮^(qū)段，然而，在該區(qū)段，粗真空泵和高真空泵均不能有效運行，只能采用體態(tài)粗笨、高能耗的羅茨泵抽氣，形成抽氣瓶頸。

　　目前，應(yīng)對油蒸汽污染和高能耗難題，普遍采用分子泵，取得了一定成效，然而，分子泵仍存在如下缺點。

　　● 運行前需抽至幾Pa，正好是返油最大的區(qū)段，粗抽泵的油蒸汽污染依舊存在。

　　● 分子泵的前級泵，能耗仍然很高。

　　● 分子泵轉(zhuǎn)子采用渦輪結(jié)構(gòu)(圖1)，易發(fā)生打片損壞。

　　對于中真空抽氣瓶頸難題，至今尚無有效應(yīng)對措施。

二、新一代分子泵—徑流分子泵

　　徑流分子泵(簡稱徑流泵)是深圳大學(xué)在分子泵理論研究取得重大突破的基礎(chǔ)上，由深圳市摩爾真空技術(shù)有限公司開發(fā)成功的新一代真空泵，該泵具有結(jié)構(gòu)簡單(圖2)、能耗低、無油蒸汽污染和兼有強勁的中真空抽氣能力，一舉攻克了真空產(chǎn)業(yè)的三大難題。

圖1 分子泵的渦輪轉(zhuǎn)子 圖2 徑流泵的平圓盤轉(zhuǎn)子示意圖

三、徑流泵與傳統(tǒng)真空泵的性能比較

　　● 徑流泵與分子泵相比，高真空性能大體持平，最高工作壓強高出分子泵十倍。

　　● 徑流泵與相近尺寸的羅茨泵相比，中真空抽速全面超越羅茨泵，其中，在低壓等離子體放電區(qū)段(0.1~30Pa)，抽速高出羅茨泵7~100倍，能耗不到羅茨泵1/3。

　　● 徑流泵與抽速相近的羅茨泵相比，重量不到羅茨泵的1/10，能耗不到1/15。

　　徑流泵的問世，將開創(chuàng)真空產(chǎn)業(yè)的新時代。

四、徑流泵的創(chuàng)新點

　　● 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：徑流泵采用平圓盤轉(zhuǎn)子取代傳統(tǒng)分子泵的渦輪轉(zhuǎn)子，攻克了分子泵易打片損壞的一大缺陷。

　　● 性能創(chuàng)新：在低壓等離子體放電的主要區(qū)段0.1~30Pa一臺徑流泵能取代幾臺~幾十臺羅茨泵。

　　● 抽氣工藝創(chuàng)新：不需要干泵，即可獲得十分清潔的無油真空，大幅度降低了無油真空的費用，為無油真空進入工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域掃清了障礙。

　　● 徑流泵從理論創(chuàng)立、結(jié)構(gòu)發(fā)明、直至產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，均由我國獨立完成，是一項富有原創(chuàng)性的科技成果，對提升我國真空產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力發(fā)揮積極作用。

　　● 徑流泵具有獨立、完整、自主的知識產(chǎn)權(quán)(發(fā)明專利4項)。

　　徑流泵已于2015年1月通過廣東省科技廳組織的成果鑒定，評審委員會對該項目給予“從完善理論、提出新結(jié)構(gòu)、樣機研制、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，均自主獨立完成，是富含原創(chuàng)性的科技成果”的高度評價。

五、電弧鈦泵的典型應(yīng)用

　　徑流泵主要用于中、高真空設(shè)備，以及連續(xù)鍍膜生產(chǎn)線，取代羅茨泵、擴散泵和分子泵，簡化真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)能、降低能耗和運行成本，顯著提高經(jīng)濟效益。徑流泵的典型應(yīng)用如下：

　　● 重離子加速器，獲得了能與液氮冷阱+干式泵機組媲美的清潔無油真空，被譽為“技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平”(詳見甘肅省科技廳甘科鑒字[2010]第361號)。

　　● 連續(xù)鍍膜生產(chǎn)線：簡化抽氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高鍍膜壓強，提升產(chǎn)能30%和降低能耗。

　　● 石英管脫羥爐：消除了油蒸汽在石英管壁上留下的微量污痕，質(zhì)量超越國外高檔石英管，該用戶已成為PHILIPS、GE和OSRAM等國際知名廠商的指定供應(yīng)商，利潤大幅度提高。

　　● 分子蒸餾：膽固醇的純度由65%提高至95%，產(chǎn)品由飼料級提升至制藥級，“打破了國際三家NF級膽固醇生產(chǎn)商技術(shù)壟斷，使得公司維生素D3主要原材料實現(xiàn)自我供應(yīng)，擺脫了對國際供應(yīng)商的依賴”，產(chǎn)品盈利連翻幾番。

　　● 真空爐：獲得清潔無油真空，節(jié)省抽氣能耗60~80%

六、社會、經(jīng)濟效益

　　1.徑流泵從理論創(chuàng)立、結(jié)構(gòu)發(fā)明、直至產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，均由我國獨立完成，對提升我國真空產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力發(fā)揮積極作用。

　　2.徑流泵無需干式泵，即可獲得十分清潔的無油真空，大幅度降低了無油真空的費用，為無油真空進入工業(yè)應(yīng)用掃清了障礙。

　　3.徑流泵具有強勁的中真空抽氣能力，一臺能取代幾臺~幾十臺羅茨泵，攻克了中真空抽氣瓶頸難題，為高端中真空產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

　　4.徑流泵節(jié)能顯著，平均節(jié)能70%，我國真空產(chǎn)業(yè)全面推廣應(yīng)用，節(jié)電總量將達150億度/年，相當于2套大型百萬kW的核電機組的全年發(fā)電量。

　　5.徑流泵已具備攻克當今真空產(chǎn)業(yè)三大難題的技術(shù)能力，加速徑流泵產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用的步伐，將對真空產(chǎn)業(yè)的升級換代發(fā)揮積極貢獻。