罗茨真空泵(简称罗茨泵)是一种容积可变的回转真空泵。它是从罗茨鼓风机演变而来的。根据罗茨真空泵工作范围的不同,分为直接排气的低真空罗茨泵;中真空罗茨泵(也称机械增压泵)和多级高真空罗茨泵。一般来说,罗茨泵具有以下特点:
1、在较宽的压强范围内有较大的抽速;起动快,能立即工作。
2、对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感。
3、转子不必润滑,泵腔内无油;振动小,转子动平衡条件较好,没有排气阀。
4、驱动功率小,机械摩擦损失小。
5、结构紧凑,占地面积小。
6、运转维护费用低。
因此,罗茨泵广泛应用于冶金、石化、造纸、食品和电子行业。罗茨真空泵最大的优点是在较低的入口压力下具有较高的抽气率,但不能单独使用。必须串联一个后备真空泵,将被抽系统内的压力抽走。通过备用真空泵到达根部。罗茨真空泵只有在真空泵允许进口压力的情况下才能开始工作,一般罗茨真空泵不能在高压下工作,否则会过载过热而损坏,因此应合理选择前级时使用罗茨真空泵真空泵,安装必要的防护设备。
罗茨泵工作原理:
罗茨炸弹的结构见如图。在泵腔内,有两个“8”字形转子安装在一对相互垂直的平行轴上,一对齿轮比为1的齿轮驱动彼此相对的同步旋转运动。转子之间、转子与泵壳内壁之间有一定的间隙,可以实现高速运转。由于罗茨泵是无内压缩的真空泵,压缩比通常很低,所以高、中真空泵需要前置泵。罗茨泵的最终真空度不仅取决于泵本身的结构和制造精度,还取决于备用泵的最终真空度。为了提高泵的最终真空度,可以串联使用罗茨泵。
罗茨泵的工作原理类似于罗茨鼓风机。由于转子的不断旋转,被抽吸的气体从进气口吸入转子与泵壳之间的空间v0,然后通过出气口排出。由于吸入后空间v0完全封闭,泵腔内的气体没有压缩或膨胀。但是,当转子上部旋转越过排气口边缘,空间v0与排气侧连通时,由于排气侧的气体压力较高,一部分气体冲向空间v0
,导致气体压力突然升高。随着转子继续旋转,气体被排出泵外。
如图是罗茨泵转子从0到180的抽气过程。在0位置(图中a),下转子被泵入口处的气体体积v0密封。通过旋转到45位置(图中b),腔体连接到排气口。由于排气侧的高压,一部分气体会回流。当旋转到90位置(图中c)时,封闭在下转子中的气体将与反冲洗气体一起从泵中排出。此时,上转子还从泵入口密封了一定体积的气体。当转子继续旋转135(图中d)时,上转子封闭的气体与排气口相通,重复上述过程。
180位置(图e)与0位置相同。主转子轴旋转一次,共排出四体积的气体。