羅茨真空泵的介紹
一、羅茨真空泵的概念和分類:
1、概念:羅茨真空泵是一種旋轉(zhuǎn)式容積真空泵。其結(jié)構(gòu)形式是由羅茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來(lái)的。它于1944年首先出現(xiàn)于德國(guó),是為適應(yīng)在10 ~ 1000Pa 壓力范圍內(nèi)具有大抽速的真空熔煉系統(tǒng)而作為機(jī)械增壓泵使用。
2、分類:根據(jù)羅茨真空泵工作壓力范圍的不同,分為:
(1)、直排大氣的低真空羅茨泵;
(2)、中真空羅茨泵 ( 機(jī)械增壓泵 );
(3)、高真空多級(jí)羅茨泵。
國(guó)內(nèi)用量最多的為中真空羅茨泵。
二、羅茨真空泵的特點(diǎn):與其它油封式真空泵相比有以下特點(diǎn):
1、在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速;
2、轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性,故振動(dòng)小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子和殼體 間均有間隙,不用潤(rùn)滑,摩擦損失小,可大大降低驅(qū)動(dòng)功率,從而可實(shí)現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速;
3、泵腔內(nèi)無(wú)需用油密封和潤(rùn)滑,可減少油蒸氣對(duì)真空系統(tǒng)的污染;
4、泵腔內(nèi)無(wú)壓縮,無(wú)排氣閥。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,對(duì)被抽氣體中的灰塵和水蒸汽不敏感;
5、壓縮比較低,對(duì)氫氣抽氣效果差;
6、轉(zhuǎn)子表面為形狀較為復(fù)雜的曲線柱面,加工和檢查比較困難。羅茨真空泵近幾年在國(guó)內(nèi)外得到較快的發(fā)展。在冶煉、石油化工、電工、電子等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
機(jī)械真空泵的特殊工作條件要求真空泵油應(yīng)具有以下性能:
(1)極低的蒸汽壓:這是真空泵油的最重要性能,由于真空泵要求真空度達(dá)到1.33×10-4Pa(或10-6mmHg),高的要求達(dá)到1.33×10-6Pa(10-8mmHg)以下,這就要求真空泵油的蒸發(fā)性極低,而且要求消耗量極少,以防蒸發(fā)。一般要用石蠟基窄餾分潤(rùn)滑油,對(duì)于擴(kuò)散真空泵,還可使用蒸汽壓很低的硅油或其它合成油。
(2)合適的粘度和良好的粘溫特性:真空泵腔內(nèi)容積不斷變化而形成排氣作用,要求潤(rùn)滑油應(yīng)具有合適的粘度和良好的粘溫特性。
(3)良好的熱氧化安定性:真空泵不斷向高速度發(fā)展,由于滑片和泵體的高速摩擦使油溫升高,油品很容易氧化分解。而擴(kuò)散泵往往處于很高的環(huán)境溫度(可達(dá)200℃)下工作,使系統(tǒng)內(nèi)蒸汽壓升高,真空度降低,因此要求真空泵油具有良好的熱氧化安定性。
(4)良好的抗腐蝕性與抗乳化性:真空泵吸入的如果是腐蝕性氣體,會(huì)與油發(fā)生化學(xué)變化,腐蝕泵內(nèi)金屬零件。另外,吸入空氣中往往含有水汽冷凝水,引起真空泵油的乳化并使金屬腐蝕,故要求有良好的抗腐蝕性與抗乳化性(水分離性能)。在真空脫水工藝使用的真空泵油的乳化更為突出。
(5)較高的閃點(diǎn):主要要求真空泵中不攜帶輕質(zhì)組分,以免影響油品的飽和蒸汽壓。
(6)較低的極限壓力:極限壓力是真空泵油重要的使用性能指標(biāo),以了解在真空極限壓力下真空泵的極限壓力。
羅茨泵在泵腔內(nèi),有二個(gè)“8”字形的轉(zhuǎn)子相互中真空泵需要前級(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(méi)有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)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(dòng)時(shí),氣體排出泵外。