羅茨真空泵(簡稱羅茨泵)是一種容積可變的回轉(zhuǎn)真空泵。它是從羅茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不同,分為直接排氣的低真空羅茨泵;中真空羅茨泵(也稱機(jī)械增壓泵)和多級(jí)高真空羅茨泵。一般來說,羅茨泵具有以下特點(diǎn):
1、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。
2、對(duì)被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感。
3、轉(zhuǎn)子不必潤滑,泵腔內(nèi)無油;振動(dòng)小,轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡條件較好,沒有排氣閥。
4、驅(qū)動(dòng)功率小,機(jī)械摩擦損失小。
5、結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小。
6、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。
因此,羅茨泵廣泛應(yīng)用于冶金、石化、造紙、食品和電子行業(yè)。羅茨真空泵最大的優(yōu)點(diǎn)是在較低的入口壓力下具有較高的抽氣率,但不能單獨(dú)使用。必須串聯(lián)一個(gè)后備真空泵,將被抽系統(tǒng)內(nèi)的壓力抽走。通過備用真空泵到達(dá)根部。羅茨真空泵只有在真空泵允許進(jìn)口壓力的情況下才能開始工作,一般羅茨真空泵不能在高壓下工作,否則會(huì)過載過熱而損壞,因此應(yīng)合理選擇前級(jí)時(shí)使用羅茨真空泵真空泵,安裝必要的防護(hù)設(shè)備。
羅茨泵工作原理:
羅茨炸彈的結(jié)構(gòu)見如圖。在泵腔內(nèi),有兩個(gè)“8”字形轉(zhuǎn)子安裝在一對(duì)相互垂直的平行軸上,一對(duì)齒輪比為1的齒輪驅(qū)動(dòng)彼此相對(duì)的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間有一定的間隙,可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于羅茨泵是無內(nèi)壓縮的真空泵,壓縮比通常很低,所以高、中真空泵需要前置泵。羅茨泵的最終真空度不僅取決于泵本身的結(jié)構(gòu)和制造精度,還取決于備用泵的最終真空度。為了提高泵的最終真空度,可以串聯(lián)使用羅茨泵。
羅茨泵的工作原理類似于羅茨鼓風(fēng)機(jī)。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),被抽吸的氣體從進(jìn)氣口吸入轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0,然后通過出氣口排出。由于吸入后空間v0完全封閉,泵腔內(nèi)的氣體沒有壓縮或膨脹。但是,當(dāng)轉(zhuǎn)子上部旋轉(zhuǎn)越過排氣口邊緣,空間v0與排氣側(cè)連通時(shí),由于排氣側(cè)的氣體壓力較高,一部分氣體沖向空間v0
,導(dǎo)致氣體壓力突然升高。隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),氣體被排出泵外。
如圖是羅茨泵轉(zhuǎn)子從0到180的抽氣過程。在0位置(圖中a),下轉(zhuǎn)子被泵入口處的氣體體積v0密封。通過旋轉(zhuǎn)到45位置(圖中b),腔體連接到排氣口。由于排氣側(cè)的高壓,一部分氣體會(huì)回流。當(dāng)旋轉(zhuǎn)到90位置(圖中c)時(shí),封閉在下轉(zhuǎn)子中的氣體將與反沖洗氣體一起從泵中排出。此時(shí),上轉(zhuǎn)子還從泵入口密封了一定體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)135(圖中d)時(shí),上轉(zhuǎn)子封閉的氣體與排氣口相通,重復(fù)上述過程。
180位置(圖e)與0位置相同。主轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)一次,共排出四體積的氣體。