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羅茨真空泵工作原理和結(jié)構詳解

閱讀:252        發(fā)布時間:2022/4/12
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羅茨真空泵(簡稱:羅茨泵)是指泵內(nèi)裝有兩個相反方向同步旋轉(zhuǎn)的葉形轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁間有細小間隙而互不接觸的一種變?nèi)菡婵毡谩?/p>

羅茨真空泵在石油、化工、塑料、農(nóng)藥、汽輪機轉(zhuǎn)子動平衡、航空航天空間模擬等裝置上得到了長期運行的考驗,所以應該在國內(nèi)大力推廣和應用。同時也廣泛用于石油、化工、冶金、紡織等工業(yè)。真空泵配件作為真空泵消音器,用于真空泵的噪聲治理。

羅茨泵是一種無內(nèi)壓縮的真空泵,通常壓縮比很低,故高、中真空泵需要前級泵。

靠泵腔內(nèi)一對葉形轉(zhuǎn)子同步、反向旋轉(zhuǎn)的推壓作用來移動氣體而實現(xiàn)抽氣的真空泵。

羅茨真空泵是指具有一對同步高速旋轉(zhuǎn)的鞋底形轉(zhuǎn)子的機械真空泵,此泵不可以單獨抽氣,前級需配油封、水環(huán)等可直排大氣。

它的結(jié)構和工作原理與羅茨鼓風機相似,工作時其吸氣口與被抽真空容器或真空系統(tǒng)主抽泵相接。這種真空泵的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與泵殼之間互不接觸,間隙一般為0.1~0.8毫米;不需要用油潤滑。轉(zhuǎn)子型線有圓弧線、漸開線和擺線等。漸開線轉(zhuǎn)子泵的容積利用率高,加工精度易于保證,故轉(zhuǎn)子型線多用漸開線型。羅茨真空泵的轉(zhuǎn)速可高達3450~4100轉(zhuǎn)/分;抽氣速率為30~10000升/秒(1升=10-3米3);極限真空:單級為6.5×102帕,雙級為1×103帕。

羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結(jié)構和制造精度外,還取決于前級泵的極限真空。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機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),被抽氣體從進氣口吸入到轉(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)氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣,v0空間與排氣側(cè)相通時,由于排氣側(cè)氣體壓強較高,則有一部分氣體返沖到空間v0中去,使氣體壓強突然增高。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時,氣體排出泵外。羅茨泵在泵腔內(nèi),有二個“8"字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上,由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運動。在轉(zhuǎn)子之間,轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間,保持有一定的間隙,可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運行。

羅茨真空泵的兩個轉(zhuǎn)子在泵體中如何布置,決定了泵的總體結(jié)構。國內(nèi)外羅茨真空泵的總體結(jié)構布置一般有三種方案:

1、立式:兩個轉(zhuǎn)子的軸線呈水平安裝,但兩個轉(zhuǎn)子軸線構成的平面與水平面垂直,這種結(jié)構,泵的進排氣口呈水平設置,裝配和連接管道都比較方便。但其缺點是泵的重心太高,在高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性差,所以除小規(guī)格的泵外,采用這種結(jié)構型式的不太多。

2、臥式:兩個轉(zhuǎn)子的軸線呈水平安裝,兩個轉(zhuǎn)子軸線構成的平面成水平方向,這種結(jié)構的泵的進氣口在泵的上方,排氣口在泵的下方(也有與此相反的)。下邊的排氣口一般為水平方向接出,所以進排氣方向是相互垂直的。排氣口接一個三通管向兩個方向開口,一端接排氣管道,另一端死或接旁通閥時使用。這種結(jié)構的特點是重心低,高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性好。國內(nèi)外大中型泵多采用此種結(jié)構型式。

3、豎軸式:國外有的羅茨泵的兩個轉(zhuǎn)子軸線與水平面垂直安裝。這種結(jié)構的裝配間隙容易控制,轉(zhuǎn)子裝配方便,占地面積小,但齒輪等傳動機構裝拆不便,潤滑裝置也較復雜。

當總體結(jié)構決定后,泵體本身的結(jié)構與形狀也就相應地決定了。

4、帶溢流閥的羅茨泵:為了防止超載引起事故,羅茨泵上裝有一個比較可靠的安全保護器,即在旁通管路上裝有一個溢流閥。排氣口處于規(guī)定壓力時,溢流閥是關閉的。當其排氣口壓力超過規(guī)定壓力時,則溢流閥的閥門自動被頂開而產(chǎn)生溢流,排氣口壓力變正常后,溢流閥再自行關閉。它能自動調(diào)節(jié),也是泵的允許壓差裝置,因此溢流閥使羅茨泵能連同前級泵一起,在各種壓力范圍內(nèi)能連續(xù)運轉(zhuǎn)。采用這種設計,能使真空容器在粗真空狀態(tài)的抽氣停息時間可縮短30~50%.對于比較大的泵,溢流閥安裝在泵體外邊的旁通管路上,在比較小的泵上,溢流閥則是裝在泵殼內(nèi)的。

5.帶蒸汽冷凝器的羅茨泵:在需要抽吸蒸汽情況下,抽氣機組必須設計會使蒸汽冷凝的冷凝器,這個冷凝器可裝在泵之前或裝在泵之后,而不裝在羅茨泵的泵體上。在某種情況下,冷凝器升華吸熱能夠減少羅茨泵發(fā)熱。假設采用了復式冷凝器,在維修時可用適當?shù)娜軇┣宄酃?,蒸汽就能順暢地在導管中流動?/p>

羅茨泵的特點:

1、在較寬的壓強范圍內(nèi)有較大的抽速;

2、啟動快,能立即工作;

3、對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感;

4、轉(zhuǎn)子不必潤滑,泵腔內(nèi)無油;

5、振動小,轉(zhuǎn)子動平衡條件較好,沒有排氣閥;

6、驅(qū)動功率小,機械摩擦損失?。?/p>

7、結(jié)構緊湊,占地面積??;

8、運轉(zhuǎn)維護費用低。

因此,羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應用。

注意事項

羅茨泵工作原理性能特點羅茨泵實質(zhì)上與凸輪泵相同,但轉(zhuǎn)子是羅茨型的。它能輸送黏度為數(shù)萬厘泊的液體。羅茨泵主要是有兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)子位于泵體中,由一對同步齒輪傳動,對于羅茨泵的轉(zhuǎn)子,在泵體內(nèi)是互相嚙合的,但具有間隙。間隙大小主要取決于液體黏度。超過一定黏度范圍必須調(diào)整增大間隙。

1、羅茨泵經(jīng)常檢查油位位置,不符合規(guī)定時須調(diào)整使之符合要求。以羅茨泵運轉(zhuǎn)時,油位到油標中心為準。

2、羅茨泵換油期限按實際使用條件和能否滿足性能要求等情況考慮,由用戶酌情決定.一般新羅茨泵,抽除清潔干燥的氣體時,建議在工作100小時左右換油一次。待油中看不到黑色金屬粉末后,以后可適當延長換油期限。

3、羅茨泵經(jīng)常檢查油質(zhì)情況,發(fā)現(xiàn)油變質(zhì)應及時更換新油,確保羅茨泵工作正常。

4、羅茨泵一般情況下,羅茨泵工作2000小時后應進行檢修,檢查桷膠密封件老化程度,檢查排氣閥片是否開裂,清理沉淀在閥片及排氣閥座上的污物。清洗整個羅茨泵腔內(nèi)的零件,如轉(zhuǎn)子,旋片,彈簧等.一般用汽油清洗,并烘干。對橡膠件類清洗后用干布擦干即可。清洗裝配時應輕拿輕放小心碰傷。

5、羅茨泵向軸承體內(nèi)加入軸承潤滑機油,觀察油位應在油標的中心線處,潤滑油應及時更換或補充。

6、羅茨泵檢查羅茨泵管路及結(jié)合處有無松動現(xiàn)象。用手轉(zhuǎn)動羅茨泵,試看羅茨泵是否靈活。

7、羅茨泵重新裝配后應進行試運行,一般須空運轉(zhuǎn)2小時并換油二次,因清洗時在羅茨泵中會留有一定量易揮發(fā)物,待運轉(zhuǎn)正常后,再投入正常工作。

8、羅茨泵開動電機,當羅茨泵正常運轉(zhuǎn)后,打開出口壓力表和進口羅茨泵,視其顯示出適當壓力后,逐漸打開閘閥,同時檢查電機負荷情況。

9、羅茨泵盡量控制羅茨泵的流量和揚程在標牌上注明的范圍內(nèi),以保證羅茨泵點運轉(zhuǎn),才能獲得最大的節(jié)能效果。


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