羅茨真空泵抽氣過程演示圖

2019-10-05 真空技術(shù)論壇轉(zhuǎn)載 真空技術(shù)網(wǎng)整理

  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)部門得到廣泛的應(yīng)用。

羅茨泵的工作原理

羅茨真空泵工作原理

  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(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)動時(shí),氣體排出泵外。

羅茨真空泵抽氣過程演示圖羅茨真空泵抽氣過程演示圖羅茨真空泵抽氣過程演示圖羅茨真空泵抽氣過程演示圖羅茨真空泵抽氣過程演示圖

  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。