專利名稱：一種防爆油擴散泵真空系統(tǒng)及其防爆控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及真空設備技術領域，尤其是一種防爆油擴散泵真空系統(tǒng)及其防爆控制方法。
背景技術：
油擴散泵真空技術具有抽氣速率高、結構簡單、無機械傳動、無摩擦以及對被抽氣體選擇性不強等諸多優(yōu)點，被廣泛應用于真空冶煉、真空鍍膜、原子能、空間模擬等工業(yè)領域和科學技術研究中，油擴散泵真空系統(tǒng)是一種重要的真空獲得系統(tǒng)，是目前獲得高真空的最廣泛、最主要的工具之一，在科學研究和國民經(jīng)濟發(fā)展中起著重要的作用。油擴散泵主要性能指標與泵尺寸、極限壓力、油溫、油品等有關。各種油擴散泵其 基本的工作原理是一樣的，工作時采用加熱器將泵腔底部的油加熱至沸騰，被抽氣體與高速運動、噴射的油蒸汽流混合后，進行能量交換而達到抽氣作用的。油擴散泵工作條件是必須和前級泵一起構成真空系統(tǒng)進行工作，前級泵的抽速必須使油擴散泵的前級壓力小于其前級臨界壓力，并且油擴散泵工作前被抽的真空室壓力必須小于IOPa左右，即首先對真空室進行粗抽真空，否則油擴散泵就不能有效地發(fā)揮抽氣能力。一般油擴散泵的前級泵采用機械泵，同時給擴散泵機組還單獨配備維持泵來保證擴散泵正常工作時前級壓力。目前大部分采用油擴散泵構成的真空機組系統(tǒng)如圖I所示。圖中Vl為主閥，Kl為油擴散泵，擴散泵機組通過Vl閥對真空室進行抽取真空；V2為前級閥，Ml和M3組成油擴散泵的前級泵組，維持泵M2通過維持閥V4對油擴散泵前級抽真空，V5為充大氣閥，工作結束后通過打開V5可以向真空室填充大氣。圖I中所述的系統(tǒng)中，油擴散泵正常工作的流程是，前級機組Ml和M3通過閥V2、V3對油擴散泵前級抽氣，當前級機組通過粗抽閥V6使得真空室中壓力達到油擴散泵Kl可以抽氣的壓力之后，關閉粗抽閥V6，并打開閥VI，油擴散泵才能開始對真空室進行抽氣。工作結束后，關閉主閥VI、前級閥V2，關閉前級機組M3和M1，維持泵M2 —直工作保持油擴散泵腔內(nèi)真空狀態(tài)，大氣閥V5打開后向真空室填充大氣。上述通用控制技術方案中，如果發(fā)生油擴散泵的前級壓力超過其臨界壓力，則證明油擴散泵發(fā)生漏氣，采取的措施是關閉油擴散泵的加熱電源，使油擴散泵降溫，待油溫足夠低之后在進行檢漏排除故障。由于在油擴散泵工作時，泵中的油處于高溫狀態(tài)(200-300 V )，現(xiàn)有技術方案中，如果發(fā)生的漏氣量不大，維持泵能夠及時排除進入油擴散泵的空氣而保持油擴散泵前期壓力在臨界壓力之下，則不會發(fā)生爆炸問題。但是在向真空室填充大氣的過程中，如圖2所示，當在A處有異物卡住密封閥板造成油擴散泵進氣口閥密封不良時，空氣將會通過閥進入真空室，然后通過進入油擴散泵腔，空氣與油擴散泵中高溫油混合，此時因為維持泵的抽氣能力一般很低不能排空大量進入的空氣，當進入的空氣流量較大且在泵腔空氣量達一定比例之后，發(fā)生爆炸的可能性非常大。在大型油擴散泵機組工作期間，如果發(fā)生爆炸，在巨大的沖擊壓力下會將真空室門等迅速沖開，其危害性非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術中之油擴散泵易發(fā)生爆炸的技術問題，提供一種防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)實時監(jiān)控油擴散泵的油溫、前級壓力和真空室壓力，并與設定的臨界壓力和防爆壓力進行比較，若檢測到危險做出相應的處理，避免油擴散泵發(fā)生爆炸。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，對真空室進行抽真空，包括油擴散泵系統(tǒng)，油擴散泵系統(tǒng)具有油擴散泵，油擴散泵的抽氣口與真空室的出氣口通過管路連通，還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括設置在油擴散泵的前級排氣口管路上的壓力檢測裝置、設置在油擴散泵內(nèi)的實時檢測油溫的測溫裝置和測量真空室內(nèi)壓力的測壓裝置，所述的控制系統(tǒng)設有臨界壓力P,和防爆壓力Pfb，所述的控制系統(tǒng)通過采集壓力檢測裝置、測溫裝置和測壓裝置測得的實時數(shù)據(jù)控制油擴散泵系統(tǒng)中各泵組和閥組的啟閉。具體的作為優(yōu)選，所述的油擴散泵系統(tǒng)還具有對油擴散泵前級抽氣的前級泵組和 維持油擴散泵腔內(nèi)真空度的維持泵組，前級泵組通過管路與油擴散泵的前級排氣口和真空室的粗級抽真空口連通，維持泵組通過管路與油擴散泵的前級排氣口連通。具體的，所述的前級泵組與油擴散泵的前級排氣口之間的管路上設有前級閥，前級泵組與真空室的粗級抽真空口之間的管路上設有粗抽閥，所述的維持泵組與油擴散泵的前級排氣口之間的管路上設有維持閥。進一步的，為提供前級抽氣效果，所述的前級泵組具有串聯(lián)設置的第一前級泵和第二前級泵，所述的第一、第二前級泵之間管路上設有選擇閥，可根據(jù)實際需要進行選擇單臺工作還是兩臺同時工作。進一步的，為提高真空室的真空度，本發(fā)明的另一個實施例，所述的油擴散泵系統(tǒng)具有并聯(lián)設置的第一油擴散泵和第二油擴散泵，第一、第二油擴散泵的抽氣口分別與真空室的出氣口連通，第一油擴散泵與真空室的管路上設有第一主閥，第一油擴散泵的前級排氣口管路上設有第一壓力檢測裝置，第二油擴散泵與真空室的管路上設有第二主閥，第二油擴散泵的前級排氣口管路上設有第二壓力檢測裝置。采用兩套油擴散泵對真空室進行抽真空，真空度更高，且效率提高。進一步的，所述的油擴散泵系統(tǒng)還具有前級泵組和維持泵組，前級泵組通過管路與第一、第二油擴散泵的前級排氣口和真空室的粗級抽真空口連通，前級泵組與與第一、第二油擴散泵的前級排氣口之間的管路上分別設有第一前級閥和第二前級閥，前級泵組與真空室的粗級抽真空口之間的管路上設有粗抽閥，所述的維持泵組通過管路與第一、第二油擴散泵的前級排氣口連通，維持泵組與第一、第二油擴散泵的前級排氣口的管路上分別設有第一維持閥和第二維持閥。第一、第二油擴散泵共用一套前級泵組和維持泵組，簡化設備，減少設備投入，減少占地面積。進一步的，所述的前級泵組包括一臺主前級泵和兩臺副前級泵，所述的兩臺副前級泵通過管路并聯(lián)設置在主前級泵出氣端，兩臺副前級泵與主前級泵之間的管路上分別設有第一選擇閥和第二選擇閥。通過這樣設置三臺前級泵提高工作效率，達到同時對兩臺油擴散泵進行前級抽真空的要求。
具體的，所述的真空室的殼體上設有大氣進口，大氣進口上設有大氣閥，真空室上的測壓裝置包括電離真空計和電阻真空計。所述的控制系統(tǒng)還具有報警器，所述的報警器為聲光報警器。一種對上述防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的防爆控制方法，通過控制系統(tǒng)控制各泵組和各閥組工作，其步驟如下a、啟動防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，對真空室進行抽真空；b、啟動控制系統(tǒng)，設定臨界壓力P,和防爆壓力Pfb，通過測溫裝置、壓力檢測裝置Pl和測壓裝置分別實時監(jiān)測油擴散泵油溫、前級壓力和真空室壓力；C、根據(jù)真空室在低真空或高真空下的工藝過程之后，判斷是否向真空室填充大 氣，若不需要填充大氣則維持防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的各泵組繼續(xù)工作；d、若需要填充大氣則關閉主閥、前級閥和粗抽閥，并打開大氣閥進行填充大氣；e、在填充大氣過程中進行預充氣檢測，若壓力檢測裝置測得的當前壓力值小于臨界壓力P,，則繼續(xù)充大氣；f、若壓力檢測裝置測得的當前壓力大于臨界壓力P,，則開啟報警器進行提示，可繼續(xù)進行充大氣；g、在繼續(xù)充大氣時壓力檢測裝置仍實時監(jiān)控油擴散泵的前級壓力值，若當前壓力值小于防爆壓力Pfh，則繼續(xù)充氣，并反饋至步驟C判斷是否需要繼續(xù)充大氣，直至完成充大氣，完成充大氣后保存參數(shù)并修正臨界壓力P,；h、若在步驟f中繼續(xù)充大氣時壓力檢測裝置測得的當前壓力值大于防爆壓力Pfh，則開啟報警器進行提示，并啟動防爆控制程序；i、步驟h中啟動防爆控制程序，關閉大氣閥和前級閥，關閉油擴散泵，開啟粗抽閥、啟動前級泵組對真空室進行快速抽真空，形成一個由真空室和油擴散泵腔構成的封閉真空環(huán)境；j、完成步驟i后鎖閉防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，禁止非法操作，設備進入關機保護狀態(tài)；k、控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控油擴散泵油溫、前級壓力和真空室壓力，等待油擴散泵油溫降到安全溫度狀態(tài)后，關閉主閥、粗抽閥、前級閥和維持閥，關閉前級泵組和維持泵組，解除防爆油擴散泵真空系統(tǒng)鎖閉狀態(tài)，并保存參數(shù)并修正臨界壓力P,；I、進行系統(tǒng)檢查，排除故障，恢復生產(chǎn)。進一步的，所述的報警器為聲光報警器。步驟k所述的安全溫度為80°C以下。本發(fā)明的有益效果是，采用本發(fā)明的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)后，由計算機通過不斷優(yōu)化，可以修正并存儲防爆壓力Pfb,實踐證明防爆壓力設置在500-1000Pa的范圍時，gp可在爆炸前有足夠的預留空間，同時對前級壓力點的監(jiān)控采用第一壓力檢測裝置Pl和第二壓力檢測裝置P2雙重監(jiān)控，冗余備份信息，保證控制的可靠性。具體實施過程中，計算機控制軟件實時采集當前前級壓力Py，經(jīng)過多次可靠性計算確認后，如果臨界壓力P,〉當前前級壓力Py，將啟動防護控制程序，啟動前級機組和粗抽閥，使油擴散泵處在真空負壓狀態(tài)下，即可以有效防止油擴散泵異常進氣之后發(fā)生爆炸問題，這也是傳統(tǒng)的控制方式無法達到的控制效果。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖I是現(xiàn)有技術的結構框圖；圖2是現(xiàn)有技術中油擴散泵上異物卡住密封閥板的結構示意圖；圖中K1.油擴散泵，VI.主閥，V2.前級閥，V3.選擇閥，V4.維持閥，V5.大氣閥，V6.粗抽閥，Ml.第一前級泵，M3.第二前級泵，M2.維持泵。圖3是本發(fā)明的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的第一個實施例的結構框圖；圖中Κ1.油擴散泵，VI.主閥，V3.粗抽閥，V4.前級閥，V6.維持閥，V8.選擇閥，V10.大氣閥，MO.維持泵組，Ml.第二前級泵，M3.第一前級泵，Pl.壓力檢測裝置，Gl.電離真空計，G2.電阻真空計。 圖4是本發(fā)明的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的第二個實施例的結構框圖。圖中Κ1.第一油擴散泵，Κ2.第二油擴散泵，VI.第一主閥，V2.第二主閥，V3.粗抽閥，V4.第一前級閥，V5.第二前級閥，V6.第一維持閥，V7.第二維持閥，V8.第一選擇閥，V9.第二選擇閥，V10.大氣閥，MO.維持泵組，Μ1/Μ2.副前級泵，M3.主前級泵，Pl.第一壓力檢測裝置，Ρ2.第二壓力檢測裝置，Gl.電離真空計，G2.電阻真空計。圖5是本發(fā)明的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。如圖3所示，本發(fā)明的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的第一個實施例，對真空室進行抽真空，包括油擴散泵系統(tǒng)，油擴散泵系統(tǒng)具有油擴散泵Kl，油擴散泵Kl的抽氣口與真空室的出氣口通過管路連通，管路上設有主閥VI，油擴散泵Kl系統(tǒng)具有油擴散泵Kl，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括設置在油擴散泵Kl的前級排氣口管路上的壓力檢測裝置Ρ1、設置在油擴散泵Kl內(nèi)的實時檢測油溫的測溫裝置和測量真空室內(nèi)壓力的測壓裝置，控制系統(tǒng)設有臨界壓力P,和防爆壓力Pfb，控制系統(tǒng)通過采集壓力檢測裝置Ρ1、測溫裝置和測壓裝置測得的實時數(shù)據(jù)控制油擴散泵系統(tǒng)中各泵組和閥組的啟閉。油擴散泵Kl系統(tǒng)還具有對油擴散泵Kl前級抽氣的前級泵組和維持油擴散泵Kl腔內(nèi)真空度的維持泵組MO，前級泵組通過管路與油擴散泵Kl的前級排氣口和真空室的粗級抽真空口連通，維持泵組MO通過管路與油擴散泵Kl的前級排氣口連通。前級泵組與油擴散泵Kl的前級排氣口之間的管路上設有前級閥V4，前級泵組與真空室的粗級抽真空口之間的管路上設有粗抽閥V3，維持泵MO組與油擴散泵Kl的前級排氣口之間的管路上設有維持閥V6。所述的前級泵組具有串聯(lián)設置的第一前級泵M3和第二前級泵Μ1，所述的第一、第二前級泵之間管路上設有選擇閥V8。真空室的殼體上設有大氣進口，大氣進口上設有大氣閥VlO，真空室上的測壓裝置包括電離真空計Gl和電阻真空計G2。所述的控制系統(tǒng)還具有報警器，所述的報警器為聲光報警器。
一種對上述防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的防爆控制方法，通過控制系統(tǒng)控制各泵組和各閥組工作，其步驟如下a、啟動防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，對真空室進行抽真空；b、啟動控制系統(tǒng)，設定臨界壓力P,和防爆壓力Pfb，通過測溫裝置、壓力檢測裝置Pl和測壓裝置分別實時監(jiān)測油擴散泵油溫、前級壓力和真空室壓力；C、根據(jù)真空室在低真空或高真空下的工藝過程之后，判斷是否向真空室填充大氣，若不需要填充大氣則維持防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的各泵組繼續(xù)工作；d、若需要填充大氣則關閉主閥VI、前級閥V4和粗抽閥V3，并打開大氣閥VlO進行填充大氣；e、在填充大氣過程中進行預充氣檢測，若壓力檢測裝置Pl測得的當前壓力值小 于臨界壓力P,，則繼續(xù)充大氣；f、若壓力檢測裝置Pl測得的當前壓力大于臨界壓力P,，則開啟報警器進行提示，報警器為聲光報警器，可繼續(xù)進行充大氣；g、在繼續(xù)充大氣時壓力檢測裝置Pl仍實時監(jiān)控油擴散泵Kl的前級壓力值，若當前壓力值小于防爆壓力Pfb，則繼續(xù)充氣，并反饋至步驟C判斷是否需要繼續(xù)充大氣，直至完成充大氣，完成充大氣后保存參數(shù)并修正臨界壓力Pq ；h、若在步驟f中繼續(xù)充大氣時壓力檢測裝置Pl測得的當前壓力值大于防爆壓力Pfb,則開啟報警器進行提示，并啟動防爆控制程序；i、步驟h中啟動防爆控制程序，關閉大氣閥VlO和前級閥V4，關閉油擴散泵K1，開啟粗抽閥V3、啟動前級泵組的第一前級泵M3和第二前級泵Ml對真空室進行快速抽真空，形成一個由真空室和油擴散泵Kl腔構成的封閉真空環(huán)境；j、完成步驟i后鎖閉防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，禁止非法操作，設備進入關機保護狀態(tài)；k、控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控油擴散泵Kl油溫、前級壓力和真空室壓力，等待油擴散泵Kl油溫降到安全溫度80°C以下后，關閉主閥VI、粗抽閥V3、前級閥V4和維持閥V6，關閉前級泵組和維持泵組的第一前級泵M3和第二前級泵M1，解除防爆油擴散泵真空系統(tǒng)鎖閉狀態(tài)，并保存參數(shù)并修正臨界壓力P,;I、進行系統(tǒng)檢查，排除故障，恢復生產(chǎn)。圖4所示，本發(fā)明的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的第二個實施例，對真空室進行抽真空，包括油擴散泵系統(tǒng)，油擴散泵系統(tǒng)具有油擴散泵，油擴散泵系統(tǒng)具有并聯(lián)設置的第一油擴散泵Kl和第二油擴散泵K2，第一、第二油擴散泵K1、K2的抽氣口分別與真空室的出氣口連通，第一油擴散泵Kl與真空室的管路上設有第一主閥VI，第二油擴散泵Κ2與真空室的管路上設有第二主閥V2，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括設置在第一油擴散泵Kl的前級排氣口管路上的第一壓力檢測裝置Ρ1、第二油擴散泵Κ2的前級排氣口管路上設有第二壓力檢測裝置Ρ2、設置在第一、第二油擴散泵Κ1、Κ2內(nèi)內(nèi)實時檢測油溫的測溫裝置和測量真空室內(nèi)壓力的測壓裝置，控制系統(tǒng)設有臨界壓力P,和防爆壓力Pfb，控制系統(tǒng)通過采集壓力檢測裝置、測溫裝置和測壓裝置測得的實時數(shù)據(jù)控制油擴散泵系統(tǒng)中各泵組的啟停。油擴散泵系統(tǒng)還具有前級泵組和維持泵組MO，前級泵組通過管路與第一、第二油擴散泵Κ1、Κ2的前級排氣口和真空室的粗級抽真空口連通，前級泵組與與第一、第二油擴散泵K1、K2的前級排氣口之間的管路上分別設有第一前級閥V4和第二前級閥V5，前級泵組與真空室的粗級抽真空口之間的管路上設有粗抽閥V3，維持泵組MO通過管路與第一、第二油擴散泵K1、K2的前級排氣口連通，維持泵組MO與第一、第二油擴散泵K1、K2的前級排氣口的管路上分別設有第一維持閥V6和第二維持閥V7。前級泵組包括一臺主前級泵M3和兩臺副前級泵M1、M2，兩臺副前級泵M1、M2通過管路并聯(lián)設置在主前級泵M3出氣端，兩臺副前級泵Ml、M2與主前級泵M3之間的管路上分別設有第一選擇閥V8和第二選擇閥V9。真空室的殼體上設有大氣進口，大氣進口上設有大氣閥VlO，真空室上的測壓裝置包括電離真空計Gl和電阻真空計G2。所述的控制系統(tǒng)還具有報警器，所述的報警器為聲光報警器。一種對上述防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的防爆控制方法，通過控制系統(tǒng)控制各泵組和 各閥組工作，其步驟如下a、啟動防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，對真空室進行抽真空；b、啟動控制系統(tǒng)，設定臨界壓力P,和防爆壓力Pfb，通過測溫裝置、第一壓力檢測裝置P1、第一壓力檢測裝置P2和測壓裝置分別實時監(jiān)測油擴散泵油溫、前級壓力和真空室壓力；C、根據(jù)真空室在低真空或高真空下的工藝過程之后，判斷是否向真空室填充大氣，若不需要填充大氣則維持防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的各泵組繼續(xù)工作；d、若需要填充大氣則關閉第一主閥VI、第二主閥V2、第一前級閥V4、第二前級閥V5和粗抽閥V3，并打開大氣閥VlO進行填充大氣；e、在填充大氣過程中進行預充氣檢測，若第一、第二壓力檢測裝置P1、P2測得的當前壓力值小于臨界壓力Ptl,則繼續(xù)充大氣；f、若第一、第二壓力檢測裝置P1、P2測得的當前壓力大于臨界壓力P,，則開啟報警器進行提示，報警器為聲光報警器，可繼續(xù)進行充大氣；g、在繼續(xù)充大氣時第一、第二壓力檢測裝置P1、P2仍實時監(jiān)控第一、第二油擴散泵K1、K2的前級壓力值，若當前壓力值小于防爆壓力Pfb，則繼續(xù)充氣，并反饋至步驟c判斷是否需要繼續(xù)充大氣，直至完成充大氣，完成充大氣后保存參數(shù)并修正臨界壓力P,;h、若在步驟f中繼續(xù)充大氣時第一、第二壓力檢測裝置P1、P2測得的當前壓力值大于防爆壓力Pfb，則開啟報警器進行提示，并啟動防爆控制程序；i、步驟h中啟動防爆控制程序，關閉大氣閥V10、第一前級閥V4和第二前級閥V5，關閉第一油擴散泵Kl和第二油擴散泵K2，開啟粗抽閥V3、啟動前級泵組的主前級泵M3和兩臺副前級泵Ml、M2對真空室進行快速抽真空，形成一個由真空室和油擴散泵腔構成的封閉真空環(huán)境；j、完成步驟i后鎖閉防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，禁止非法操作，設備進入關機保護狀態(tài)；k、控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控第一油擴散泵Kl和第二油擴散泵K2油溫、前級壓力和真空室壓力，等待第一油擴散泵Kl和第二油擴散泵K2油溫降到安全溫度80°C以下后，關閉第一主閥VI、第二主閥V2、粗抽閥V3、第一前級閥V4、第二前級閥V5、第一維持閥V6和第二維持閥V7，關閉前級泵組和維持泵組MO，解除防爆油擴散泵真空系統(tǒng)鎖閉狀態(tài)，并保存參數(shù)并修正臨界壓力P,；I、進行系統(tǒng)檢查，排除故障，恢復生產(chǎn)。本發(fā)明采用計算機系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)的控制軟件實時監(jiān)控油擴散泵K1/K2油溫、前級壓力等關鍵數(shù)據(jù)，并控制所有真空機組啟停。在油擴散泵K1/K2的前級排氣口安裝第一、第二壓力檢測裝置P1、P2，計算機系統(tǒng)實時監(jiān)控前級壓力P1、P2的變化情況，并將前級壓力的監(jiān)控壓力參數(shù)保存在計算機中，設定兩個關鍵壓力點，一個為臨界壓力P,，另一個為防爆壓力Pfb。正常情況下其工作原理與圖I所表述的原理相同。在向真空室填充氣過程中，計算機系統(tǒng)通過“預充氣”測試功能檢測油擴散泵K1/K2壓力，如果檢測到前級壓力超過臨界壓力Pq，則進行報警提示，如果前級壓力點進一步上升至Pfb，即發(fā)生危險性超壓時，計算機系統(tǒng)控制首先關閉大氣閥V10、前級閥V4和V5，并且啟動前級泵Ml (M2)和M3，打開粗抽閥V3對真空室進行快速抽真空，形成一個由真空室和油擴散泵K1/K2腔構成的封閉真空環(huán)境，前級泵Ml (M2)和M3的工作保持真空室體內(nèi)和油擴散泵腔K1/K2的壓力在一定真空度下的負壓狀態(tài)，這樣就可以完全避油擴散泵K1/K2發(fā)生爆炸。計算機系統(tǒng)鎖閉其他非法操作，設備進入關機保護狀態(tài)，等待油擴散泵K1/K2油溫降到低溫狀態(tài)后(低 于80°C)，自動解鎖防爆控制程序，即可排除故障，恢復生產(chǎn)。
權利要求
1.一種防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，對真空室進行抽真空，包括油擴散泵系統(tǒng)，油擴散泵系統(tǒng)具有油擴散泵，油擴散泵的抽氣口與真空室的出氣口通過管路連通，其特征是還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括設置在油擴散泵的前級排氣口管路上的壓力檢測裝置、設置在油擴散泵內(nèi)的實時檢測油溫的測溫裝置和測量真空室內(nèi)壓力的測壓裝置，所述的控制系統(tǒng)設有臨界壓力P,和防爆壓力Pfb，所述的控制系統(tǒng)通過采集壓力檢測裝置、測溫裝置和測壓裝置測得的實時數(shù)據(jù)控制油擴散泵系統(tǒng)中各泵組和閥組的啟閉。
2.如權利要求I所述的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，其特征是所述的油擴散泵系統(tǒng)還具有對油擴散泵前級抽氣的前級泵組和維持油擴散泵腔內(nèi)真空度的維持泵組，前級泵組通過管路與油擴散泵的前級排氣口和真空室的粗級抽真空口連通，維持泵組通過管路與油擴散泵的前級排氣口連通。
3.如權利要求2所述的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，其特征是所述的前級泵組與油擴散泵的前級排氣口之間的管路上設有前級閥，前級泵組與真空室的粗級抽真空口之間的管路上設有粗抽閥，所述的維持泵組與油擴散泵的前級排氣口之間的管路上設有維持閥；所述的前級泵組具有串聯(lián)設置的第一前級泵和第二前級泵，所述的第一、第二前級泵之間管路上設有選擇閥。
4.如權利要求I所述的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，其特征是所述的油擴散泵系統(tǒng)具有并聯(lián)設置的第一油擴散泵和第二油擴散泵，第一、第二油擴散泵的抽氣口分別與真空室的出氣口連通，第一油擴散泵與真空室的管路上設有第一主閥，第一油擴散泵的前級排氣口管路上設有第一壓力檢測裝置，第二油擴散泵與真空室的管路上設有第二主閥，第二油擴散泵的前級排氣口管路上設有第二壓力檢測裝置。
5.如權利要求4所述的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，其特征是所述的油擴散泵系統(tǒng)還具有前級泵組和維持泵組，前級泵組通過管路與第一、第二油擴散泵的前級排氣口和真空室的粗級抽真空口連通，前級泵組與與第一、第二油擴散泵的前級排氣口之間的管路上分別設有第一前級閥和第二前級閥，前級泵組與真空室的粗級抽真空口之間的管路上設有粗抽閥，所述的維持泵組通過管路與第一、第二油擴散泵的前級排氣口連通，維持泵組與第一、第二油擴散泵的前級排氣口的管路上分別設有第一維持閥和第二維持閥；所述的前級泵組包括一臺主前級泵和兩臺副前級泵，所述的兩臺副前級泵通過管路并聯(lián)設置在主前級泵出氣端，兩臺副前級泵與主前級泵之間的管路上分別設有第一選擇閥和第二選擇閥。
6.如權利要求I所述的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，其特征是所述的真空室的殼體上設有大氣進口，大氣進口上設有大氣閥，真空室上的測壓裝置包括電離真空計和電阻真空計。
7.如權利要求I所述的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，其特征是所述的控制系統(tǒng)還具有報警器，所述的報警器為聲光報警器。
8.一種對權利要求1-7任一項所述的防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的防爆控制方法，通過控制系統(tǒng)控制各泵組和各閥組工作，其步驟如下 a、啟動防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，對真空室進行抽真空； b、啟動控制系統(tǒng)，設定臨界壓力P,和防爆壓力Pfb，通過測溫裝置、壓力檢測裝置Pl和測壓裝置分別實時監(jiān)測油擴散泵油溫、前級壓力和真空室壓力； C、根據(jù)真空室在低真空或高真空下的工藝過程之后，判斷是否向真空室填充大氣，若不需要填充大氣則維持防爆油擴散泵真空系統(tǒng)的各泵組繼續(xù)工作；d、若需要填充大氣則關閉主閥、前級閥和粗抽閥，并打開大氣閥進行填充大氣； e、在填充大氣過程中進行預充氣檢測，若壓力檢測裝置測得的當前壓力值小于臨界壓力Ptl，則繼續(xù)充大氣； f、若壓力檢測裝置測得的當前壓力大于臨界壓力P,，則開啟報警器進行提示，可繼續(xù)進行充大氣； g、在繼續(xù)充大氣時壓力檢測裝置仍實時監(jiān)控油擴散泵的前級壓力值，若當前壓力值小于防爆壓力pfb，則繼續(xù)充氣，并反饋至步驟C判斷是否需要繼續(xù)充大氣，直至完成充大氣，完成充大氣后保存參數(shù)并修正臨界壓力P,； h、若在步驟f中繼續(xù)充大氣時壓力檢測裝置測得的當前壓力值大于防爆壓力Pfb，則開啟報警器進行提示，并啟動防爆控制程序； i、步驟h中啟動防爆控制程序，關閉大氣閥和前級閥，關閉油擴散泵，開啟粗抽閥、啟動前級泵組對真空室進行快速抽真空，形成一個由真空室和油擴散泵腔構成的封閉真空環(huán)境； j、完成步驟i后鎖閉防爆油擴散泵真空系統(tǒng)，禁止非法操作，設備進入關機保護狀態(tài)；k、控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控油擴散泵油溫、前級壓力和真空室壓力，等待油擴散泵油溫降到安全溫度狀態(tài)后，關閉主閥、粗抽閥、前級閥和維持閥，關閉前級泵組和維持泵組，解除防爆油擴散泵真空系統(tǒng)鎖閉狀態(tài)，并保存參數(shù)并修正臨界壓力P,； I、進行系統(tǒng)檢查，排除故障，恢復生產(chǎn)。
9.如權利要求8所述的防爆控制方法，其特征是所述的報警器為聲光報警器。
10.如權利要求8所述的防爆控制方法，其特征是步驟k所述的安全溫度為80°C以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防爆油擴散泵真空系統(tǒng)及其防爆控制方法，包括油擴散泵系統(tǒng)，油擴散泵系統(tǒng)具有油擴散泵，油擴散泵的抽氣口與真空室的出氣口通過管路連通，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括設置在油擴散泵的前級排氣口管路上的壓力檢測裝置、設置在油擴散泵內(nèi)的實時檢測油溫的測溫裝置和測量真空室內(nèi)壓力的測壓裝置，控制系統(tǒng)設有臨界壓力Pq和防爆壓力Pfb，控制系統(tǒng)通過采集壓力檢測裝置、測溫裝置和測壓裝置測得的實時數(shù)據(jù)控制油擴散泵系統(tǒng)中各泵組和閥組的啟閉。本發(fā)明通過控制系統(tǒng)實時監(jiān)控油擴散泵的油溫、前級壓力和真空室壓力，并與設定的臨界壓力和防爆壓力進行比較，若檢測到危險做出相應的處理，避免油擴散泵發(fā)生爆炸。
文檔編號F04F9/08GK102829004SQ20121032478
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權日2012年9月5日
發(fā)明者令曉明, 范多旺, 夏榮斌, 范多進, 李德文, 楊樹本 申請人:常州大成綠色鍍膜科技有限公司, 蘭州交大國家綠色鍍膜工程中心有限責任公司, 蘭州大成科技股份有限公司