PDI100-W型真空除雾泵结构设计

　　在半导体晶圆制造、真空镀膜、高能物理实验装置这类对真空度有严苛要求的工艺场景中，前级管路携带的工艺雾滴、冷凝蒸汽如果直接进入高真空泵组，会直接污染泵腔内部的运动部件，破坏转子动平衡，甚至造成泵油乳化失效，大幅缩短高价值真空获得设备的使用寿命，这类工况下就需要在高真空泵与工艺腔体之间配置适配的除雾捕集装置，本次呈现的PDI100-W型除雾泵，正是针对这类中等抽速真空系统的前置除雾需求设计的专用部件。从结构布局来看，该泵采用立式同轴安装结构，主体为多层叠片式冷凝捕集腔体，顶部采用标准快卸法兰接口，可直接与上游工艺腔体或者真空管路的法兰对接，底部接口对应连接下游的高真空泵入口，这种上下直通的流道设计，能最大程度降低管路流阻，

　　避免额外的压力损失影响系统抽速。侧面引出的小型叠片腔体与主腔体通过倾斜管路连通，是专门针对大粒径雾滴的预分离结构，携带雾滴的气流进入主腔体前，会先经过这个旁通的预分离腔，利用气流方向突变产生的离心效应，将粒径较大的液滴甩到腔壁上冷凝汇集，避免大液滴直接冲击主腔体的冷凝叠片，造成叠片表面的液膜破损二次夹带。主腔体侧面的方形接线腔体，内置了冷凝组件的温控与加热接线端子，腔体与接线盒之间采用金属密封结构隔离，避免真空腔体内的工艺介质渗入接线区域造成电气故障，接线盒下方引出的金属弯管是冷凝液的排放通道，可外接废液收集容器，在设备停机维护时将捕集到的冷凝废液排出，不需要拆解整个泵体就能完成积液清理，大幅降低日常维护的工作量。从安装边界来看，

　　该泵的主体外径适配DN100规格的真空法兰安装尺寸，整体高度控制在适配常规真空机组层间安装的空间范围内，侧面旁通腔体与接线盒的外伸尺寸，在设计时已经预留了标准扳手的操作空间，安装时不需要额外定制特殊工装，采用常规真空法兰安装的螺栓紧固流程即可完成装配，安装面的平面度公差控制在0.1mm以内，能保证金属密封垫圈的压缩量均匀，避免安装应力造成的密封泄漏问题。在功能设计层面，多层叠片式的冷凝结构大幅增加了气流与冷表面的接触面积，气流在叠片之间的折流通道内流动时，其中携带的微小雾滴会接触到温度低于露点的叠片表面，附着后形成液膜顺着叠片表面流到腔体底部的积液区，经过除雾后的干燥气流则从底部出口进入下游真空泵，能将气流中95%以上的0.

　　1微米级雾滴捕集下来，有效保护下游高真空泵的运行稳定性。叠片采用等间距排布设计，间距经过流场仿真优化，既保证足够的接触面积，又不会因为流道过窄造成流阻过大，在额定抽速下的压力损失不超过5Pa，不会对真空系统的抽气效率造成明显影响。针对不同工艺场景的冷凝需求，叠片组件采用模块化设计，可根据工艺介质的露点温度更换不同导热系数的叠片材质，也可调整叠片的数量来适配不同的雾滴浓度工况，不需要更换整个泵体就能完成工况适配。泵体的所有过流表面都采用镜面抛光处理，表面粗糙度Ra值控制在0.8μm以下，减少雾滴在表面附着的残留量，也避免工艺介质在表面结垢难以清理，适合在有洁净要求的真空工艺场景中使用。在建模过程中，所有密封槽的尺寸、法兰的螺栓孔位置都严格遵循现行真空设备的行业标准，接口尺寸与市面上同规格的主流真空管路配件完全兼容，结构工程师在做真空系统布局时，可以直接调用该模型进行管路干涉检查、安装空间校核，不需要重新测绘建模，能大幅缩短真空系统的设计周期。模型中还原了所有零部件的装配关系，包括叠片的定位结构、接线盒的密封结构、排液管的连接结构，在做维护性仿真、装配工艺验证时，也能直接基于该模型开展相关分析工作，不需要额外补充结构细节。