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(jiǎn)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(jí)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(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)無油；振動(dòng)小，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡條件較好，沒有排氣閥；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?。贿\(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)部門得到廣泛的應(yīng)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vO內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后vO空間是全封閉狀態(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，vO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vO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。的抽氣過程。在0。位置時(shí)（圖中a）,下轉(zhuǎn)子從泵入口封入vO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來。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vO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)vO體積的氣體。水環(huán)式真空泵工作原理水環(huán)真空泵（簡(jiǎn)稱水環(huán)泵）是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa,串聯(lián)大氣噴射器可達(dá)270~670Pao水環(huán)泵也可用作壓縮機(jī)，稱為水環(huán)式壓縮機(jī)，是屬于低壓的壓縮機(jī)，其壓力范圍為l~2xlO5Pa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(jī)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(yīng)用。由于真空應(yīng)用技術(shù)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(yīng)用日益增多。如圖：在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中指示的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個(gè)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(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度\此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的上部0°為起點(diǎn),那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180。時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，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(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡?。水環(huán)泵和其它類型的機(jī)械真空泵相比有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，容易加工。結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)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(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。水環(huán)泵也有其缺點(diǎn)：效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%。真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)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(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pae用油作工作液，可達(dá)130Pa。