羅茨真空泵通常壓縮比很低,故高、中真空泵需要前級泵??勘们粌纫粚θ~形轉子同步、反向旋轉的推壓作用來(lái)移動(dòng)氣體而實(shí)現抽氣的真空泵。羅茨真空泵是指具有一對同步高速旋轉的鞋底形轉子的機械真空泵,此泵不可以單獨抽氣,前級需配油封、水環(huán)等可直排大氣。
羅茨真空泵的兩個(gè)轉子在泵體中如何布置,決定了泵的總體結構。國內外羅茨真空泵的總體結構布置一般有三種方案:
1、立式:兩個(gè)轉子的軸線(xiàn)呈水平安裝,但兩個(gè)轉子軸線(xiàn)構成的平面與水平面垂直,這種結構,泵的進(jìn)排氣口呈水平設置,裝配和連接管道都比較方便。但其缺點(diǎn)是泵的重心太高,在高速運轉時(shí)穩定性差,所以除小規格的泵外,采用這種結構型式的不太多。
2、臥式:兩個(gè)轉子的軸線(xiàn)呈水平安裝,兩個(gè)轉子軸線(xiàn)構成的平面成水平方向,這種結構的泵的進(jìn)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(jìn)排氣方向是相互垂直的。排氣口接一個(gè)三通管向兩個(gè)方向開(kāi)口,一端接排氣管道,另一端死或接旁通閥時(shí)使用。這種結構的特點(diǎn)是重心低,高速運轉時(shí)穩定性好。國內外大中型泵多采用此種結構型式。
3、豎軸式:國外有的羅茨泵的兩個(gè)轉子軸線(xiàn)與水平面垂直安裝。這種結構的裝配間隙容易控制,轉子裝配方便,占地面積小,但齒輪等傳動(dòng)機構裝拆不便,潤滑裝置也較復雜。
當總體結構決定后,泵體本身的結構與形狀也相應地決定了。
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(gè)比較可靠的安全保護器,即在旁通管路上裝有一個(gè)溢流閥。排氣口處于規定壓力時(shí),溢流閥是關(guān)閉的。當其排氣口壓力大于規定壓力時(shí),則溢流閥的閥門(mén)自動(dòng)被頂開(kāi)而產(chǎn)生溢漢,排氣口壓力變正常后,溢流閥再自行關(guān)閉。它能自動(dòng)調節,也是泵的允許壓差裝置,因此溢流閥的好處是使羅茨泵能連同前級泵一起,在各種壓力范圍內能連續運轉。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(shí)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,抽氣機組須設計會(huì )使蒸汽冷凝的冷凝器,這個(gè)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,冷凝特升化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(shí)可用適當的溶劑清掃污垢,蒸汽能順暢地在導管中流動(dòng)。
羅茨真空泵的特點(diǎn)是:?jiǎn)?dòng)快,耗功少,運轉維護費用低,抽速大、效率高,對被抽氣體中所含的少量水蒸汽和灰塵不敏感,在100~1帕壓力范圍內有較大抽氣速率,能迅速排除突然放出的氣體。這個(gè)壓力范圍恰好處于油封式機械真空泵與擴散泵之間。因此,它常被串聯(lián)在擴散泵與油封式機械真空泵之間,用來(lái)提高中間壓力范圍的抽氣量。這時(shí)它又稱(chēng)為機械增壓泵。