羅茨真空泵工作原理

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1、 羅茨真空泵工作原理     羅茨真空泵(簡稱羅茨泵)是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡?。它是由羅茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不同,又分為直排大氣的低真空羅茨泵;中真空羅茨泵(又稱機(jī)械增壓泵)和高真空多級羅茨泵。一般來說,羅茨泵具有以下特點(diǎn): 在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速; 起動快,能立即工作; 對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感; 轉(zhuǎn)子不必潤滑,泵腔內(nèi)無油; 振動小,轉(zhuǎn)子動平衡條件較好,沒有排氣閥; 驅(qū)動功率小,機(jī)械摩擦損失??; 結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積?。? 運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。   因此,羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部

2、門得到廣泛的應(yīng)用。   羅茨泵的工作原理:   羅茨泵的結(jié)構(gòu)如圖所示。在泵腔內(nèi),有二個“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上,由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在轉(zhuǎn)子之間,轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間,保持有一定的間隙,可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。由于羅茨泵是一種無內(nèi)壓縮的真空泵,通常壓縮比很低,故高、中真空泵需要前級泵。羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結(jié)構(gòu)和制造精度外,還取決于前級泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度,可將羅茨泵串聯(lián)使用。   羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi),再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空

3、間是全封閉狀態(tài),所以,在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。 但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣,v0空間與排氣側(cè)相通時,由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高,則有一部分氣體返沖到空間v0中去,使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時,氣體排出泵外。   如圖為羅茨泵轉(zhuǎn)子由0轉(zhuǎn)到180的抽氣過程。在0位置時(圖中a),下轉(zhuǎn)子從泵入口封入v0體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)到45位置時(圖中b),該腔與排氣口相通。由于排氣側(cè)壓強(qiáng)較高,引起一部分氣體返沖過來。當(dāng)轉(zhuǎn)到90位置時(圖中c),下轉(zhuǎn)子封入的氣體,連同返沖的氣體一起排向泵外。這時,上轉(zhuǎn)子也從泵入口封入v0體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)到135時(圖中d),上轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通,重復(fù)上述過

4、程。180(圖e)位置和0位置是一樣的。轉(zhuǎn)子主軸旋轉(zhuǎn)一周共排出四個v0體積的氣體。 <本網(wǎng)頁由山東伯仲真空設(shè)備有限公司陳宗武制作,版權(quán)所有,翻錄必究!> 真空泵的選擇 選用真空泵時,需要注意下列事項(xiàng): 1、真空泵的工作壓強(qiáng)應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強(qiáng)要求。如:某真空干燥工藝要求10mmHg的工作真空度,選用的真空泵的極限真空度至少要2mmHg,最好能達(dá)到1mmHg。通常選擇泵的極限真空度要高于真空設(shè)備工作真空度半個到一個

5、數(shù)量級。 2、正確地選擇真空泵的工作點(diǎn)。每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍,如:2BV系列水環(huán)真空泵工作壓強(qiáng)范圍760mmHg~25mmHg(絕壓),在這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi),泵的抽速隨壓強(qiáng)而變化(詳細(xì)變化情況參照泵的性能曲線),其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為760~60mmHg。因而,泵的工作點(diǎn)應(yīng)該選在這個范圍之內(nèi)較為適宜,而不能讓它在25~30mmHg下長期工作。 3、真空泵在其工作壓強(qiáng)下,應(yīng)能排走真空設(shè)備工藝過程中產(chǎn)生的全部氣體量。 4、正確地組合真空泵。由于真空泵有選擇性抽氣,因而,有時選用一種泵不能滿足抽氣要求,需要幾種泵組合起來,互相補(bǔ)充才能滿足抽氣要求。如鈦升華泵對氫有很高的抽速,但不能抽氦,

6、而三極型濺射離子泵,(或二極型非對稱陰極濺射離子泵)對氬有一定的抽速,兩者組合起來,便會使真空裝置得到較好的真空度。另外,有的真空泵不能在大氣壓下工作,需要預(yù)真空;有的真空泵出口壓強(qiáng)低于大氣壓,需要前級泵,故都需要把泵組合起來使用。 5、真空設(shè)備對油污染的要求。若設(shè)備嚴(yán)格要求無油時,應(yīng)該選各種無油泵,如:水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)格,可以選擇有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、擋油阱等,也能達(dá)到清潔真空要求。 6、了解被抽氣體成分,氣體中含不含可凝蒸氣,有無顆?;覊m,有無腐蝕性等。選擇真空泵時,需要知道氣體成分,針對被抽氣體選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體,應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝輔助設(shè)備,如冷凝器、除塵器等。 7、真空泵排出來的油蒸氣對環(huán)境的影響如何。如果環(huán)境不允許有污染,可以選無油真空泵,或者把油蒸氣排到室外。 8、真空泵工作時產(chǎn)生的振動對工藝過程及環(huán)境有無影響。若工藝過程不允許,應(yīng)選擇無振動的泵或者采取防振動措施。 9、真空泵的價格、運(yùn)轉(zhuǎn)及維修費(fèi)用。

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