羅茨真空泵工作原理

二葉羅茨真空泵工作原理附件:羅茨真空泵（簡稱羅茨泵）是一種旋轉式變容真空泵。它是由羅茨鼓風機演變而來的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不一樣，又分為直排大氣的低真空羅茨泵；中真空羅茨泵（又稱機械增壓泵）和高真空多級羅茨泵。一般來說，羅茨泵具有如下特點：在較寬的壓強范圍內有較大的抽速；起動快，能立即工作；對被抽氣體中具有的灰塵和水蒸氣不敏感；轉子不必潤滑，泵腔內無油；振動小，轉子動平衡條件很好，沒有排氣閥；驅動功率小，機械摩擦損失小；構造緊湊，占地面積??；運轉維護費用低。因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應羅茨泵的構造如圖所示。在泵腔內，有二個“8”字形的轉子互相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運動。在轉子之間，轉子與泵殼內壁之間，保持有一定的間隙，可以實現(xiàn)高轉速運行。由于羅茨泵是一種無內壓縮的真空泵，一般壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級泵。羅茨泵的極限真空除取決于泵自身構造和制造精度外，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機相似。由于轉子的不停旋轉，被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間v0內，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，因此，在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過排氣口邊緣，v0空間與排氣側相通時，由于排氣側氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強忽然增高。當轉子繼續(xù)轉動時，氣體排出泵外。如圖為羅茨泵轉子由0°轉到180°的抽氣過程。在0°位置時（圖中a），下轉子從泵入口封入v0體積的氣體。當轉到45°位置時（圖中b），該腔與排氣口相通。由于排氣側壓強較高，引起一部分氣體返沖過來。當轉到90°位置時（圖中c），下轉子封入的氣體，連同返沖的氣體一起排向泵外。這時，上轉子也從泵入口封入v0體積的氣體。當轉子繼續(xù)轉到135°時（圖中d），上轉子封入的氣體與排氣口相通，反復上述過程。180°（圖e）位置和0°位置是同樣的。轉子主軸旋轉一周共排出四個v0體積的氣體。水環(huán)式真空泵工作原理水環(huán)真空泵（簡稱水環(huán)泵）是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為~4000Pa，串聯(lián)大氣噴射器可達270~670Pa。水環(huán)泵也可用作壓縮機，稱為水環(huán)式壓縮機，是屬于低壓的壓縮機，其壓力范圍為1~2×105Pa表壓力。水環(huán)泵最初用作自吸水泵，而后逐漸用于石油、化工、機械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，水環(huán)泵得到廣泛的應用。由于真空應用技術的飛躍發(fā)展，水環(huán)泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此，水環(huán)泵應用日益增多。如圖：在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中指示的方向順時針旋轉時，水被葉輪拋向四面，由于離心力的作用，水形成了一種決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一種月牙形空間，而這一空間又被葉輪提成葉片數(shù)目相等的若干個小腔。假如以葉輪的上部0°為起點，那么葉輪在旋轉前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當葉輪繼續(xù)旋轉時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。綜上所述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變容式真空泵。水環(huán)泵和其他類型的機械真空泵相比有如下長處：構造簡樸，制造精度規(guī)定不高，輕易加工。構造緊湊，泵的轉數(shù)較高，一般可與電動機直聯(lián)，不必減速裝置。故用小的構造尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。由于泵腔內沒有金屬磨擦表面，不必對泵內進行潤滑，并且磨損很小。轉動件和固定件之間的密封可直接由水封來完畢。吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡樸，維修以便。水環(huán)泵也有其缺陷：效率低，一般在30%左右，很好的可達50%。真空度低，這不僅是由于受到構造上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強只能到達~4000Pa。用油作工作液，可達130Pa。