罗茨真空泵工作原理.docx

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1、二叶罗茨真空泵工作原理附件:罗茨真空泵（简称罗茨泵）是一种旋转式变容真空泵。它是由罗茨鼓风机演变而来的。 根据罗茨真空泵工作范围的不同，又分为直排大气的低真空罗茨泵；中真空罗茨泵（又称 机械增压泵）和高真空多级罗茨泵。一般来说，罗茨泵具有以下特点：在较宽的压强范围内有较大的抽速;起动快，能立即工作;对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感;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；驱动功率小，机械摩擦损失小；结构紧凑，占地面积小；运转维护费用低。因此，罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应罗茨泵的结构如图所示。在泵腔内，有二个8字形的转子相互垂直地安装

2、在一对平 行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与 泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的 真空泵，通常压缩比很低，故高、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vO内，再经排气口排出。由于吸气后vO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，vO空间与排气侧相 通时，由于排气侧气体

3、压强较高，则有一部分气体返冲到空间vO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。如图为罗茨泵转子由0转到180。的抽气过程。在0。位置时（图中a ）,下转子从泵入 口封入vO体积的气体。当转到45。位置时（图中b ）,该腔与排气口相通。由于排气侧压 强较高，引起一部分气体返冲过来。当转到90。位置时（图中c ）,下转子封入的气体，连 同返冲的气体一起排向泵外。这时，上转子也从泵入口封入vO体积的气体。当转子继续转 到135。时（图中d ）,上转子封入的气体与排气口相通，重复上述过程。180。（图e ）位 置和0位置是一样的。转子主轴旋转一周共排出四个vO体积的气体。水环式真空

4、泵工作原理水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为20004000Pa , 串联大气喷射器可达270670Pao水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低 压的压缩机，其压力范围为l2xlO5Pa表压力。水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食 品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、 真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技 术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等 温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含

5、水的气体，因此，水环泵应用 日益增多。如图：在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时， 水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的 封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端 接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形 空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0为起点, 那么叶轮在旋转前180。时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸 入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压 缩

6、；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容 式真空泵。水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点：结构简单，制造精度要求不高，容易加工。结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸, 可以获得大的排气量，占地面积也小。压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定 件之间的密封可直接由水封来完成。吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。水环泵也有其缺点：效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。 用水作工作液，极限压强只能达到20004000Pae用油作工作液，可达130Pa。总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排 气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的 特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。