图1 现代化四缸膜片真空泵的剖面示意图（Vaccubrand公司MD 4 NT型）

在高纯度的分析技术领域，或者在腐蚀性气体的应用中，无油的隔膜真空泵可以代替涡轮式真空泵实现前级真空，并表现出很多优点。同时，隔膜真空泵在变速调节系统的帮助下延长了维护保养周期。

在许多不同的流程工艺技术领域中都需要高真空，而这种高真空的形成往往需要使用涡轮泵。常用的涡轮分子泵抽真空后的真空度可达100Pa级，而隔膜真空泵抽真空后所达到的真空度能够超过涡轮分子真空泵。隔膜真空泵是性能强大、完全无油的真空系统。隔膜泵不需要换油，也不需要处理废油，所以它的维护保养费用明显低于常规的旋转滑阀式真空泵。另外，隔膜泵减小了润滑油蒸汽的扩散，避免了润滑油回流的风险。

通常会磨损的（例如：PTFE/碳纤维材料）密封件常常产生一些剥离下来的微小碎屑，这些微小碎屑会以防尘的形式进入到涡轮泵和高真空腔内，在这里熔化。隔膜真空泵没有使用易磨损的密封件，因此，隔膜泵是非常 “绿色”的真空泵 。

为了适应含有腐蚀性气体的环境，厂家研发生产了化工专用的隔膜泵。在这种化工专用隔膜泵中，所有与被泵送介质接触的零部件都采用了含氟聚合物材料。它们几乎可以抵抗各种化学介质的腐蚀。

选择标准

当选择涡轮真空泵前级真空使用的隔膜泵时应考虑以下几点：

前级真空泵抽真空后的真空质量应明显的优于涡轮真空泵所需的前级真空质量。在气体流量较小时，前级真空的质量会影响整个系统所能达到的最终真空质量。

当前级抽真空气体量不够时，涡轮泵的前级真空会提高，导致涡轮泵超负荷甚至停机。因此，尽可能恒定最高前级真空吸入量，这样有利于形成低真空。

短暂停电的情况下保证过程安全性，在前级真空泵停机时不得从后端供气，因为这些后端来的气体是从高真空系统中溢出来的。前级真空泵能在真空状态下起动。

传统隔膜泵的维护保养周期不足10000h，远低于涡轮泵（典型的涡轮泵维护保养周期为40000h，日前有了80000h的涡轮泵）。Vacuubrand公司研发生产的隔膜泵的隔膜使用寿命较长，但是它还是比涡轮泵的使用寿命短很多。

隔膜的使用寿命性能稳定，许多传统的隔膜泵在使用了几个月之后其性能开始下降。随着性能的下降，隔膜真空泵抽真空后的真空质量也会下降。这对涡轮泵的前级真空非常不利，需要提前更换隔膜。

这一缺陷可通过使用专门的平板隔膜来避免，同时这种隔膜降低了维护保养费用和总成本。

可变转速的隔膜泵在低转速时抽真空的质量得到了明显的改善，使涡轮泵在更加有利的环境中工作。

同时，随着转速的降低隔膜的使用寿命延长，同时降低了隔膜泵的噪声和电力消耗。

其他的情况可以根据具体使用情况而选择泵的类型，例如：结构的紧凑性、噪声、振动、安装位置或者耐化学腐蚀性等等。

许多传统的隔膜泵使用的是铸塑的弹性塑料隔膜，这类隔膜用较大的金属固定件或者塑料固定件固定。在平板隔膜，扁平的弹性体塑料隔膜两侧都用稳定性更好的塑料或者金属固定件固定。Vacuubrand公司研发生产的所有隔膜泵使用的都是这种平板隔膜（参见图1）。

平板隔膜是用纺织物增强的FPM材料制成的，在化工专用的隔膜泵中，隔膜表面还涂有含氟聚合物涂层。隔膜把泵的压出腔和驱动腔分隔开，在耐气体腐蚀的隔膜泵中，与腐蚀性气体接触的零部件采用的是铝合金材料和FPM材料。Vacuubrand公司的耐腐蚀性隔膜泵采用夹心增强的厚壁含氟聚合物、FFKM或者PTFE材料。借助于平板式的隔膜及隔膜的精确导向，这种隔膜泵抽真空的曲线几乎接近理想状态下的工作曲线，甚至在低速运行时也有很高的抽真空性能。

耐久性能测试

隔膜裂纹严重影响隔膜泵的使用寿命，同时影响前级真空泵的稳定性。前级真空泵能够为涡轮泵提供前级真空，而传统的铸塑隔膜不能实现。在耐久性能试验中，前级真空泵的输出真空曲线是非常理想的曲线。五年前，Vacuubrand公司利用6台MD 1型隔膜泵做了耐久性能试验。这些隔膜泵以1500r/min的转速工作，为下一级真空泵提供前级真空。图2所示为这些前级真空泵输出端真空度的曲线。

所有泵在40000多小时里有比新泵技术条件限定的极限值更好的真空曲线。在长达43000h的测试时间里24个隔膜（6台泵，每台泵4个隔膜）没有一个失效。

在实际生产使用过程中，隔膜的实际使用寿命与工作条件有关。隔膜泵中的冷凝水或者沉积物影响隔膜的使用寿命。尽管如此，试验的结果表明，在干净的工作环境中这种隔膜泵有更长的维护保养周期，缩短了停机检修的时间，减少了总的成本投入。

节能型驱动

可调转速驱动系统能够根据真实的需要调节电动机的转速。这种转速调节可以通过由整体系统发出的外部调节信号来实现，也可以通过对真空度的监控来实现。在降低转速之后，不仅降低了振动、噪声和电力消耗，而且改善了前级真空所形成的真空。当运行转速为700 r/min（部分情况是在大气压环境中以2 200 r/min工作）时，隔膜的使用寿命和隔膜泵的维修周期都几乎翻番。从上述试验的结果中，可以说真空泵系统在实践中达到了免维修的水平。

上述的MD 1型隔膜泵可以配用传统的交流电电动机，也可以配用24 V直流电电动机。这两种配置的隔膜泵都可以在真空状态下起动。

24 V无刷直流电动机为电子换相，因此可以免维修。它的体积明显小于交流电动机，允许的转速变速范围为200~2 200 r/min。可以通过数字式信号或者模拟信号来控制转速，利用连接控制器实现无级的转速调节或者手动调节控制。这项技术已经申请了专利，集成在电子电路板中的驱动技术降低了真空泵驱动时所需的电力，不需要外加24 V直流电源设备。

另外，Vacuubrand公司的Vario-SP型可变转速系统的真空泵，尤其是在有24 V直流电源的系统中，是集成式真空系统中最理想的真空泵。所有这些真空泵都具有噪声低、振动小、安装长度相同的优点。

24 V直流电机真空泵不仅具有很好的安装性能，而且它能够实现高效节能，具有能效高、耗电少、发热量低的特点。在最终真空度相同的情况下使用交流电驱动类型所消耗的电功率为100 W，而24 V直流电驱动类型的MD 1型隔膜泵在转速为700 r/min时所消耗的电功率仅为24 W。由于在抽真空时消耗的能源大部分都转换为热量，因此直流驱动型真空泵所产生的热能只有交流驱动型的1/4，减少了真空系统所需的冷却制冷，节约了费用。

当驱动装置作为一个独立的整体单元出现时，转速可变的隔膜泵可配备带有真空传感器的真空监控装置。安装真空监控器可以自动控制真空泵的转速，同时，它所带有精确的前级真空显示器可以显示前级真空度。