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羅茨真空泵工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：1097 發(fā)布時(shí)間：2010-6-22
羅茨真空泵（簡(jiǎn)稱羅茨泵）是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡谩Ｋ怯闪_茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來(lái)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(jí)羅茨泵。一般來(lái)說(shuō)，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(dòng)快，能立即工作；
- 對(duì)被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；
- 轉(zhuǎn)子不必潤(rùn)滑，泵腔內(nèi)無(wú)油；
- 振動(dòng)小，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡條件較好，沒(méi)有排氣閥；
- 驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械摩擦損失小；
- 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；
- 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)部門(mén)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(gè)“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對(duì)平行軸上，由傳動(dòng)比為1的一對(duì)齒輪帶動(dòng)作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。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(wú)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(jí)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(jí)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空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。 但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時(shí)，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(dòng)時(shí)，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(guò)程。在0°位置時(shí)（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(shí)（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(guò)來(lái)。當(dāng)轉(zhuǎn)到90°位置時(shí)（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(shí)，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(shí)（圖中d），上轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通，重復(fù)上述過(guò)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(gè)v0體積的氣體。
羅茨真空泵的zui大優(yōu)點(diǎn)是在較低的入口壓力時(shí)具有較高的抽氣速率，但它不能單獨(dú)使用，必須有一臺(tái)前級(jí)真空泵串聯(lián)，待被抽系統(tǒng)中的壓力被前級(jí)真空泵抽到羅茨真空泵允許入口壓力時(shí)，羅茨真空泵才能開(kāi)始工作，并且在一般情況下，羅茨真空泵不允許高壓差工作，否則將會(huì)過(guò)載和過(guò)熱而損壞，因此使用羅茨真空泵必須合理地選用前級(jí)真空泵，安裝必要的保護(hù)設(shè)備。
前級(jí)真空泵一般可選擇油封機(jī)械泵或液環(huán)真空泵，特別在抽除有大量水蒸汽的氣體時(shí)，選用水環(huán)真空泵作為前級(jí)泵是很理想的。