迴轉葉片真空幫浦維護與機油更換
迴轉真空幫浦中的油耗、機油污染與機油更換
真空幫浦油品的用途為何？
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真空幫浦油品的更換頻率為何？
若在沒有機油分離與回流裝置的情況下操作油封式迴轉幫浦，則預期必然會產生一定量的油耗，且油耗程度取決於幫浦的大小與製程的特性。在最壞的情況下，此數量可達到每立方公尺的抽排空氣約為 2 cm3。在操作有氣鎮的幫浦時，預期一定會產生較高的油損耗。
如果幫浦油品因暴露於製程蒸氣或污染物而變得無法使用，必須予以更換。無法制定關於何時需要更換機油的任何嚴格規則，因為操作條件將決定機油保持良好狀態的時間。在乾淨的條件下 (例如適用於電核加速器中擴散幫浦的前級幫浦)，迴轉葉片真空幫浦可以運轉多年而不需要更換機油。在極端「髒污」的條件下 (例如浸漬期間)，可能必須每日更換機油。當機油的原始淺棕色因老化而變成深棕色或黑色，或因液體 (例如水) 進入幫浦而變得混濁時，必須更換機油。當防止腐蝕機油中形成薄膜，表示防腐劑耗盡時，也必須更換機油。
更換機油時要遵循的步驟
機油更換應一律在幫浦關閉但在操作溫度下時執行。為每個幫浦提供的排油口將用於此目的。如果幫浦受到更嚴重地污染，則應對其進行清潔。在此情況下，要遵守適用的操作指示。
處理侵蝕性蒸氣時幫浦油品的選擇
如果要抽排腐蝕性蒸氣 (例如由酸形成的蒸氣)，則應使用 PROTELEN® 防止腐蝕機油取代正常的幫浦油品。然後這些類型的蒸氣會與機油中的鹼性防腐劑產生反應。根據蒸氣的數量與酸性，連續中和反應會以一定速率耗盡防腐劑。根據這些因素，必須更頻繁地更換機油。防止腐蝕機油吸濕性很強 (吸附水) 或者可以與水輕鬆形成乳液。因此，如果一段時間不使用，填充防止腐蝕機油的幫浦將會吸收空氣中的濕氣。不得使用填充防止腐蝕機油的幫浦抽排水蒸氣，因為這會對機油的潤滑與防止腐蝕特性產生負面影響。在機油吸水之後，不再能夠讓此類幫浦達到其極限真空壓力。在正常操作條件下，油封幫浦不應填充防止腐蝕機油。在抽排空氣、水蒸氣與非腐蝕性有機蒸氣時，只要對蒸氣有正向保護，使其不會在幫浦內部產生凝結，就首選 LVO 100 機油。
抽排各種化學物質時的測量
此討論無法完整覆蓋化學工業中油封式真空幫浦的許多且可變的應用範圍。我們在最困難的化學應用方面的多年經驗可用來解決您的特殊問題。但應簡述三個方面：抽排爆炸氣體混合物、凝結蒸氣，以及腐蝕性蒸氣與氣體。
防爆
規劃真空系統並設計真空系統工程時，必須遵守適用的安全與環境保護法規。操作員必須熟悉系統將抽排的物質，不僅要考慮正常操作條件，也要考慮在正常參數以外操作的異常情況。除了加入保護氣體進行惰化以外，對避免爆炸混合物最重要的幫助是，藉由冷凝器、吸附阱與氣體洗滌器維護爆炸限制值。
防止凝結
圖 2.14 抽排凝結物質時，不含及含氣鎮之迴轉葉片幫浦中的抽氣製程圖。
a) 無氣鎮
- 幫浦連接至容器，其已幾乎沒有空氣 (70 mbar) – 因此它必須大部分輸送蒸氣微粒
- 幫浦腔室與容器分隔開來 – 壓縮開始
- 幫浦腔室的內容物目前已壓縮，使蒸氣凝結以形成水滴 – 尚未達到閥壓
- 殘留空氣現在僅產生必要的過壓並開啟排放閥，但蒸氣已在幫浦中凝結成液滴。
b) 有氣鎮
- 幫浦連接至容器，其已幾乎沒有空氣 (70 mbar) – 因此它必須大部分輸送蒸氣微粒
- 幫浦腔室與容器分隔開來 – 現在將外部額外空氣填充至幫浦腔室所經由的氣鎮閥會開啟 – 此額外空氣稱為氣鎮
- 將排氣閥按開，蒸氣與氣體微粒會被推出。由於額外氣鎮空氣的關係，發生此情況所需要的過壓會非常早達到。凝結無法發生。
- 幫浦排放更多空氣與蒸氣
防止腐蝕
因為所有元件表面都有油膜，因此油封幫浦已經擁有令人相當滿意的防腐蝕能力。
a) 酸
幫浦基本適合用來抽排酸。在特殊情況下，機油以及在入口與/或出口連接的輔助設備可能會發生問題。科隆的工程師可幫助解決此類問題。
b) 酐
CO (一氧化碳) 是一種功能強大的還原劑。因此在抽排 CO 時，氣鎮不使用大氣，而是最好使用惰性氣體 (例如 Ar 或 N2)，這一點很重要。抽排 SO2、SO3 與 H2S 時，也應使用惰性氣鎮。處理這三種酐時，也要使用腐蝕抑制機油。二氧化碳 (CO2) 可在不進行任何特殊安排的情況下抽排。
c) 鹼性溶液
正常 LVO 100 幫浦油品將用來抽排鹼性溶液。氫氧化鈉與氫氧化鉀溶液不應以其凝結形式抽排。氨可在氣鎮閥關閉的情況下良好抽排。諸如甲胺與二甲胺的鹼性有機介質也可以進行令人滿意地抽排，但是在氣鎮閥開啟的情況下進行。
d) 基本氣體
抽排氮氣與惰性氣體不需要特殊測量。
當處理氫氣時，需要注意有產生爆炸混合物的危險。
當處理氫氣時，氣鎮閥可能無論如何都不會開啟。驅動幫浦的馬達設計必須防爆。ATEX 法規適用。
氧氣：抽排純氧時需要特別小心！
經特殊調配的幫浦油品必須用於此目的。若有諮詢，我們可以提供這些油品，同時提供由德國聯邦材料測試機構 (BAM) 核發的核准認證。
e) 烷烴
諸如甲烷與丁烷的低分子量烷烴可在氣鎮閥關閉的情況下，或使用惰性氣體作為氣鎮以及/或在提升幫浦溫度時抽排。但重要的是 – 這會提高爆炸危險！
f) 醇類
達到操作溫度之後，可在不使用氣鎮 (LVO 100 幫浦油品) 的情況下萃取甲醇與乙醇。若要抽排較高分子量醇類 (例如丁醇)，必須開啟氣鎮閥或必須實作其他保護措施來防止凝結。
g) 溶劑
丙酮：可毫無困難地萃取；等待到達正常操作溫度。
苯：小心 – 蒸氣高度易燃。稀釋幫浦油品會降低極限真空壓力。空氣與苯的混合物易爆易燃。在不使用氣鎮的情況下工作。可將惰性氣體作為氣鎮氣體使用。ATEX 法規適用。
四氯化碳與三氯乙烯：抽排可靠；不易燃易爆，但會在機油中溶解，並因此增加極限真空壓力；等待達到正常操作溫度。抽排四氯化碳及其他不易燃溶劑時，保持氣鎮開啟。使用 LVO 100 幫浦油品。
甲苯：透過低溫擋板，在不使用氣鎮的情況下抽排。使用惰性氣體 (而不是空氣) 作為氣鎮。
使用氣鎮抽排時的操作瑕疵 – 未達到所需極限真空壓力時的可能錯誤來源
a) 幫浦油品受到污染 (特別是溶解的蒸氣)。檢查顏色與特性。補救方法：允許幫浦在真空容器隔離且氣鎮閥開啟的情況下運轉一段時間。若污染嚴重，建議更換機油。當幫浦包含受污染的機油時，絕不應保持站立較長時間。
b) 幫浦中的滑動零件磨損或損壞。在乾淨的條件下，幫浦可以運轉多年而不需要任何特殊維護。但是，若允許幫浦在機油髒污的情況下運轉較長時間，軸承與閘閥可能會發生機械損壞。當幫浦不再達到在型錄中指定的極限真空壓力時，必須一律假設為此情況，即使已更換機油也是如此。在此情況下，應將幫浦送去維修，或者應與我們的客戶服務部門聯絡。
c) 測量儀器受到污染 (請參閱維護真空計的相關頁面)。
幫浦不再轉動時可能的錯誤來源
- 檢查幫浦電源供應。
- 包含受污染機油或樹脂油的幫浦已保持站立較長時間。
- 幫浦低於 10°C，且機油黏稠。加熱幫浦。
- 有機械錯誤。請與我們的客戶服務部門聯絡。
機油在軸處洩漏
如果在軸處排出機油，則必須檢查傳動軸承中的軸密封並在可能的情況下進行更換。幫浦的設計可讓您遵守單位隨附的操作指示，輕鬆更換此環。
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References
- Vacuum symbols
- Glossary of units
- References and sources
Vacuum symbols
A glossary of symbols commonly used in vacuum technology diagrams as a visual representation of pump types and parts in pumping systems
Glossary of units
An overview of measurement units used in vacuum technology and what the symbols stand for, as well as the modern equivalents of historical units
References and sources
References, sources and further reading related to the fundamental knowledge of vacuum technology
