本文主要介紹高壓強(qiáng)分子泵在節(jié)能燈圓排車制造中的替代羅茨泵應(yīng)用，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，減能增效效果顯著，具有較大的推廣意義；并以此拋磚引玉，促進(jìn)分子泵在照明行業(yè)的應(yīng)用，提高生產(chǎn)效能，降低能耗和制造成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

　　當(dāng)今經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶來(lái)能源的巨額消耗，并對(duì)人類生存環(huán)境帶來(lái)威脅，增效降耗、節(jié)能減排是保護(hù)環(huán)境刻不容緩的世界性課題。作為中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)之一的中科科儀這些年積極在各行業(yè)探索推廣分子泵應(yīng)用，在很多場(chǎng)合上替換擴(kuò)散泵或羅茨泵，取得了很好的節(jié)能降耗效果。

　　眾所周知，照明行業(yè)節(jié)能燈的推廣和使用就是一項(xiàng)節(jié)能降耗的舉措。據(jù)真空技術(shù)網(wǎng)(http://shengya888.com/)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)照明用電量約占全社會(huì)總用電量的12%，如果把現(xiàn)在的普通白熾燈全部換成節(jié)能燈，全年可節(jié)電600 多億千瓦時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)三峽水電站的全年發(fā)電量。但節(jié)能燈早就推向市場(chǎng)，使用普及上卻未能達(dá)到預(yù)期效果，原因很簡(jiǎn)單，節(jié)能燈制造過(guò)程中的能耗成本較高，這樣其相對(duì)銷售價(jià)格也就貴了。

　　據(jù)有關(guān)資料介紹，節(jié)能燈由于價(jià)格過(guò)高，導(dǎo)致家庭消費(fèi)的困難影響市場(chǎng)推廣。對(duì)生產(chǎn)制造節(jié)能燈的企業(yè)來(lái)說(shuō)，其前期的研發(fā)投入過(guò)大，以及生產(chǎn)成本過(guò)高，即便是節(jié)能燈比傳統(tǒng)燈泡節(jié)能60%，壽命是后者的8 倍，但其價(jià)格是普通燈泡價(jià)格的4~5 倍。這樣，雖然節(jié)能燈使用起來(lái)節(jié)能又省錢，但要在一定時(shí)間內(nèi)，對(duì)于考慮眼前利益來(lái)講，一次性的投入確實(shí)大了些，況且，在產(chǎn)品質(zhì)量保證，使用壽命上尚存疑慮。

　　推廣使用節(jié)能燈是國(guó)家一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的能源戰(zhàn)略。相對(duì)于諸如貼錢推廣節(jié)能燈，政府在這方面發(fā)揮應(yīng)有的主動(dòng)作用，既是當(dāng)務(wù)之急，也更可有所作為。同時(shí)國(guó)家要制定相應(yīng)的政策和配套法規(guī)，設(shè)立節(jié)能產(chǎn)品財(cái)政專項(xiàng)補(bǔ)貼、減免稅收等優(yōu)惠的措施，鼓勵(lì)更多的企業(yè)投資生產(chǎn)開發(fā)節(jié)能產(chǎn)品，創(chuàng)新工藝，幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，從而使節(jié)能產(chǎn)品在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中更具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。此外，全社會(huì)都應(yīng)支持節(jié)能環(huán)保科研行為或活動(dòng)的開展，才能實(shí)現(xiàn)全社會(huì)范圍的節(jié)能環(huán)保。

　　目前，在制造節(jié)能燈的企業(yè)單位，大部分采用圓排機(jī)自動(dòng)線，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量一致性好。但是，圓排機(jī)一般配置均采用直聯(lián)式真空泵和羅茨真空泵作為機(jī)組，這樣帶來(lái)新的問(wèn)題：①耗電量高；②噪音大；③占用面積大。為此，各照明設(shè)備企業(yè)和照明生產(chǎn)企業(yè)都在積極尋找新工藝新方法來(lái)進(jìn)行技改以求改善這些狀況。在這過(guò)程中，中科科儀與上海涌真機(jī)械有限公司不謀而合，并與上海正貝照明一起達(dá)成共識(shí)，2006 年下半年由上海正貝的工程師提出建議，用分子泵機(jī)組來(lái)替代羅茨泵機(jī)組。但現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的分子泵不能直接用到圓排機(jī)上，因圓排機(jī)的工況，工作過(guò)程中燈管不可避免的會(huì)產(chǎn)生漏氣和破損而產(chǎn)生的壓力高、大氣流的沖擊和玻璃碎屑等的情況。鑒于此，由中科科儀專項(xiàng)研制高壓強(qiáng)分子泵，由上海涌真機(jī)械有限公司實(shí)施圓排車制造替換羅茨泵，把中科科儀研制的分子泵應(yīng)用在上海正貝照明制造的圓排車上，進(jìn)行羅茨泵機(jī)組的替代設(shè)計(jì)制造。其中，中科科儀多年從事高真空獲得設(shè)備的生產(chǎn)制造，為國(guó)內(nèi)主要的真空設(shè)備制造商之一，而上海涌真機(jī)械長(zhǎng)期從事真空設(shè)備制造，其生產(chǎn)的圓排機(jī)、排氣臺(tái)等廣泛應(yīng)用于制燈等行業(yè)。

　　目前，在節(jié)能燈的推廣應(yīng)用上，政府給予大力支持和相應(yīng)的補(bǔ)貼和政策支持。各相關(guān)企業(yè)也在積極尋找節(jié)能降耗的途徑和方法。在制造節(jié)能燈的生產(chǎn)過(guò)程上挖掘降耗潛能，采取新工藝新手段實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)能。在這種形勢(shì)下，中科科儀、上海涌真、上海正貝三家合作把高壓強(qiáng)分子泵應(yīng)用在節(jié)能燈制造工藝上就是采用新技術(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)制造工藝環(huán)節(jié)上的減能增效，效果顯著，推廣意義重大。這是在照明行業(yè)制造節(jié)能燈生產(chǎn)環(huán)節(jié)上節(jié)能減排的一個(gè)成功嘗試。

1、實(shí)驗(yàn)介紹

　　2006 年末開始至今，中科科儀、上海涌真機(jī)械、上海正貝各自分工協(xié)作，其間中科科儀成功研制出高壓強(qiáng)FF160/500G 分子泵，并由上海涌真應(yīng)用在其為上海正貝生產(chǎn)制造的圓排車上。兩臺(tái)分子泵機(jī)組經(jīng)過(guò)近一年的時(shí)間在圓排機(jī)上試驗(yàn)和應(yīng)用，效果令人鼓舞。

　　FF- 160/500G 型復(fù)合分子泵在國(guó)內(nèi)率先采用整體轉(zhuǎn)子加工工藝，大幅度提高了轉(zhuǎn)子的整體強(qiáng)度，同時(shí)大大減少了動(dòng)片各層級(jí)間的氣體返流，可以更快地獲得更好的真空性能；轉(zhuǎn)子中央巧妙的腔式設(shè)計(jì)大大減小了異物的掉進(jìn)對(duì)泵造成破壞的幾率；上述特點(diǎn)使得該分子泵可以在較大的氣流沖擊或異物(碎玻璃)掉入等惡劣環(huán)境下工作；同時(shí)，它擁有一般分子泵的噪音低，能耗低，占地小，維護(hù)費(fèi)用低，真空度高，抽速大，無(wú)油污染等優(yōu)點(diǎn)。初步測(cè)試，得到了滿意結(jié)果，證明設(shè)計(jì)符合要求。

　　最終，這款由中科科儀研制并由上海涌真機(jī)械有限公司推廣的FF160/500G 型特制復(fù)合高壓強(qiáng)分子泵用于節(jié)能燈圓排機(jī)的替代試驗(yàn)得到上海正貝照明的認(rèn)可。

　　表2 是FF160/500G 分子泵在48 工位圓排機(jī)上替代二套羅茨機(jī)組的實(shí)時(shí)應(yīng)用，情況對(duì)比數(shù)據(jù)表。

表1 FF-160/500G 復(fù)合分子泵技術(shù)參數(shù)

　　一套由一臺(tái)KYKY 中科科儀的FF160/500G分子泵，前級(jí)為北儀優(yōu)成的TRP- 60 或TRP- 48真空泵，過(guò)渡真空室、接管、真空測(cè)量系統(tǒng)組成的機(jī)組(簡(jiǎn)稱分子泵機(jī)組)，替代圓排機(jī)上的兩套羅茨泵機(jī)組分別為： 一臺(tái)ZJP150 羅茨泵和TRP- 16 一臺(tái)真空泵和凱尼ZJ150 羅茨泵和愛(ài)發(fā)科VD401 真空泵的羅茨真空組。(現(xiàn)一臺(tái)分子泵機(jī)組拖7 工位，可增至10 個(gè)工位。原兩臺(tái)羅茨泵機(jī)組拖7 工位)。

圖1 真空泵

圖2 真空泵機(jī)組1 圖3 真空泵機(jī)組2

表2 工作監(jiān)控情況及對(duì)比數(shù)據(jù)表

2、對(duì)比分析

　　(1) 分子泵機(jī)組比羅茨泵機(jī)組抽氣速率大，真空度高近一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　(2) 相比：噪音小，占地面積小。

　　(3) 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用相比：一年280 天計(jì)算每天24 h全年6720 h。單位：元分子泵機(jī)組耗電2.38 kW × 6720 h = 年耗電15993.60 度×1 元/ 度= 15993.60 元羅茨泵機(jī)組耗電8.8 kW × 6720 h = 年耗電59136 度× 1 元/ 度=59136 元。

　　通過(guò)上述計(jì)算，幾近當(dāng)年就能從電費(fèi)一項(xiàng)收回投資費(fèi)用(59136- 15993.60=43142.40 元)。第二年使用分子泵機(jī)組電費(fèi)節(jié)約贏利43142.40 元。如考慮維護(hù)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)效益更可觀，該款分子泵近乎免維護(hù)。該分子泵替換運(yùn)用的成功，為節(jié)能減排貢獻(xiàn)巨大力量，做到了制造應(yīng)用與雙贏，拓展了分子泵新的應(yīng)用領(lǐng)域，值得推廣。以上數(shù)據(jù)來(lái)源于2008 年12 月上海正貝照明電器有限公司實(shí)際測(cè)算。

　　通過(guò)對(duì)分子泵替換的圓排車所制造的節(jié)能燈進(jìn)行使用測(cè)試，燈具在產(chǎn)品壽命和質(zhì)量上明顯得到提高，通過(guò)質(zhì)譜分析，系統(tǒng)油污染上得到降低；光譜等分析都顯示應(yīng)用分子泵排氣制造的燈具性能有很大的改善。

　　與此同時(shí)，根據(jù)在其他多家特種燈(金鹵燈、航標(biāo)燈等)、車燈、半導(dǎo)體照明等客戶的實(shí)際應(yīng)用反饋，分子泵對(duì)降低生產(chǎn)能耗，提高產(chǎn)品性能和使用壽命等方面都起到明顯的促進(jìn)作用；在部分國(guó)內(nèi)外知名的照明生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用，分子泵都得到好評(píng)和大量替換配套。

3、結(jié)論

　　(1) 中科科儀FF160/50G 高壓強(qiáng)分子泵機(jī)組直接用到圓排機(jī)上，適應(yīng)制造工作過(guò)程中不可避免的漏氣和破損而產(chǎn)生的壓力高、大氣流的沖擊和玻璃碎屑等情況，在制造過(guò)程中，達(dá)到降耗節(jié)能，保證質(zhì)量的目標(biāo)，所以完全可以替代羅茨泵機(jī)組。

　　(2) 照明行業(yè)前景無(wú)限，產(chǎn)品制造技術(shù)及產(chǎn)品種類發(fā)展很快，設(shè)備制造水平上存在許多創(chuàng)新的空間，中科科儀與行業(yè)設(shè)備制造商合作，必將更快促進(jìn)中科科儀分子泵在照明行業(yè)的應(yīng)用，共同為提高行業(yè)的生產(chǎn)效能，降低能耗和制造成本，保證和改善產(chǎn)品質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。