罗茨真空泵的介绍
一、罗茨真空泵的概念和分类:
1、概念:罗茨真空泵是一种旋转式容积真空泵。其结构形式是由罗茨鼓风机演变而来的。它于1944年首先出现于德国,是为适应在10 ~ 1000Pa 压力范围内具有大抽速的真空熔炼系统而作为机械增压泵使用。
2、分类:根据罗茨真空泵工作压力范围的不同,分为:
(1)、直排大气的低真空罗茨泵;
(2)、中真空罗茨泵 ( 机械增压泵 );
(3)、高真空多级罗茨泵。
国内用量最多的为中真空罗茨泵。
二、罗茨真空泵的特点:与其它油封式真空泵相比有以下特点:
1、在较宽的压力范围内有较大的抽速;
2、转子具有良好的几何对称性,故振动小,运转平稳。转子间及转子和壳体 间均有间隙,不用润滑,摩擦损失小,可大大降低驱动功率,从而可实现较高转速;
3、泵腔内无需用油密封和润滑,可减少油蒸气对真空系统的污染;
4、泵腔内无压缩,无排气阀。结构简单、紧凑,对被抽气体中的灰尘和水蒸汽不敏感;
5、压缩比较低,对氢气抽气效果差;
6、转子表面为形状较为复杂的曲线柱面,加工和检查比较困难。罗茨真空泵近几年在国内外得到较快的发展。在冶炼、石油化工、电工、电子等行业得到了广泛的应用。
机械真空泵的特殊工作条件要求真空泵油应具有以下性能:
(1)极低的蒸汽压:这是真空泵油的最重要性能,由于真空泵要求真空度达到1.33×10-4Pa(或10-6mmHg),高的要求达到1.33×10-6Pa(10-8mmHg)以下,这就要求真空泵油的蒸发性极低,而且要求消耗量极少,以防蒸发。一般要用石蜡基窄馏分润滑油,对于扩散真空泵,还可使用蒸汽压很低的硅油或其它合成油。
(2)合适的粘度和良好的粘温特性:真空泵腔内容积不断变化而形成排气作用,要求润滑油应具有合适的粘度和良好的粘温特性。
(3)良好的热氧化安定性:真空泵不断向高速度发展,由于滑片和泵体的高速摩擦使油温升高,油品很容易氧化分解。而扩散泵往往处于很高的环境温度(可达200℃)下工作,使系统内蒸汽压升高,真空度降低,因此要求真空泵油具有良好的热氧化安定性。
(4)良好的抗腐蚀性与抗乳化性:真空泵吸入的如果是腐蚀性气体,会与油发生化学变化,腐蚀泵内金属零件。另外,吸入空气中往往含有水汽冷凝水,引起真空泵油的乳化并使金属腐蚀,故要求有良好的抗腐蚀性与抗乳化性(水分离性能)。在真空脱水工艺使用的真空泵油的乳化更为突出。
(5)较高的闪点:主要要求真空泵中不携带轻质组分,以免影响油品的饱和蒸汽压。
(6)较低的极限压力:极限压力是真空泵油重要的使用性能指标,以了解在真空极限压力下真空泵的极限压力。
罗茨泵在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。
罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。