罗茨真空泵工作原理

罗茨真空泵工作原理

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用。

罗茨泵的工作原理：

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<本网页由山东伯仲真空设备有限公司陈宗武制作,版权所有，翻录必究!＞

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v0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v0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v０体积的气体。

真空泵的选择

选用真空泵时,需要注意下列事项:

1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:某真空干燥工艺要求１0ｍmＨg的工作真空度,选用的真空泵的极限真空度至少要2mｍHg,最好能达到１mmHｇ。通常选择泵的极限真空度要高于真空设备工作真空度半个到一个

数量级。

2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围，如:2ＢV系列水环真空泵工作压强范围760mmＨg~２5mmHg(绝压),在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化（详细变化情况参照泵的性能曲线),其稳定的工作压强范围为７60~6０ｍmＨg。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内较为适宜，而不能让它在25~30mmHg下长期工作。

３、真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。

4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦，而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速,两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。另外,有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。

5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。

6、了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。选择真空泵时,需要知道气体成分，针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体，应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备，如冷凝器、

除尘器等。

7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。

8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许，应选择无振动的泵或者采取防振动措施。

9、真空泵的价格、运转及维修费用。