罗茨泵在化工生产中的应用

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1、万方数据78化学T程‘j裟备ChemicaJEngineering＆Equip∞enI2009年第4{lIj2()09年4月罗茨泵在化工生产中的应用刘新(浙江寿尔福化学有限公司，浙江缙云321400)摘要：在化工生产中，罗茨泵是形成高真空的设备，它抽速大，噪音小，节能效果明显．本文分析了罗茨泵的结构特点，工作原理，以及如何正确使用和维护等。使用中应根据具体工况条件及真空系统使用要求，力用使罗茨真空机组体现好的适用性和经济性。关键词：罗茨泵工作原理性能抽速罗茨真空泵机组中图分类号：TB752+．26文献标识码：A在精细化工生产中，在产品的提纯工段，需要用

2、到高真空，罗茨泵作为一种适用范围广，条件不太苛刻，抽速较大的高真空泵，广泛用于精细化工生产中。l罗茨真空泵的工作特性1．1工作原理罗茨真空泵的工作原理见图l。罗茨泵主要部件是在泵腔两根平行轴上，装有一对“8”字形断面的转子，两转子通过齿轮传动后以等角速度作方向相反的旋转运动。当转子按箭头方向旋转到图a、b所示位置时，被抽气体从吸气口进到由转子与泵壳和端盖构成的空间中，当转子继续旋转到图c所示位置时。吸气终了．吸入的气体被转子、泵壳和端盖所封闭，当转子继续旋转到图d所示位置时，则排气口端较高压力的气体就反冲到这部分空间中。由于转子继续旋转，便把被抽气体和

3、反冲回来的气体一起驱压到排气口处而被抽走。泵轴每转一周，完成上述四个动作过程，即共排出上述四个过程气体，旋转的罗茨泵转子不停的旋转，从而形成真空，这就是罗茨真空泵的容积作用原理。罗茨真空泵在工作中还包含着分子作用原理。当罗茨真空泵与前级泵串联工作时，由于吸气口的压强很低，泵的转速又很高(1000~3000r／min)。转子表面的线速度接近于分子的热运动速度，碰撞在转子上的气体分子可以被转子携带到压强较高的排气口，由前级泵排走。1．2罗茨泵的结构罗茨泵真空泵的结构由泵壳体、转子、传动部分、密封部分组成，详见图2。泵的转子和转子和泵壳之间，存在一定的间隙，

4、其间隙值和相对转动位置由转子的较高加工精度和同步转速来保证。其转子的线型种类很多。如圆弧型、渐开线型、摆线型、综合线型等，不同型线的转子制造的真空泵，它们的容积系数不同，因此真空泵的抽气量、真空度均不同。1．3罗茨真空泵的真空度与抽速特性真空泵的性能通常以极限真空度和抽速这两个主要参数来表示。真空度是真空泵所形成的低于大气压的绝对压力，以mmHg或Pa或T0rr表示。抽速即为该泵每分钟或每秒钟的抽气量。以m3／min，或L，s表示，如精细化工经常使用到的罗茨真空泵刁70、刀150、刁300。分别表示每秒的抽气量有70L，S、150L／S、300L如。如

5、图3所示为罗茨泵的抽速随真空度变化的曲线，可以看出，在真空度较低时。泵达到最大抽速，在真空度较高时，抽速急剧下降，当真空度继续上升到最高值时，抽速甚至下降到零。但是，这种泵在抽速急剧下降以前，有一段抽速基本稳定的范围，在这个范围内允许真空度有较大的变化，但抽速颗保持基本不变。例如作为机械增压泵时，真空度在10～lO-2TOllr这么宽的范围内变化，仍可获得稳定的大抽速，这就是罗茨真空泵的一大优点，它有效地弥补了油封机械泵和油扩散泵在该压强范围内抽速显著下降或不能工作的缺点。2罗茨真空泵的运用罗茨真空机组广泛使用于真空浇铸、真空熔万方数据刘新：罗茨泵在化

6、工生产中的应用炼、真空脱气、真空镀膜行业及化工医药行业的真空蒸馏、真空干燥等，由于一对“8”字转子之间有少量间隙，一般在0．1～O．4mm之间，由于间隙的存在，所以泵能以1500～3000r／min转速高速旋转，并且对小量灰尘不敏感。在生产中根据实际生产需要，罗茨泵需要时必须设有前级泵，如果直排大气会造成罗茨真空泵吸气口与排气口压差太火，从而使罗茨真空泵过载，从而造成与罗茨泵配套的电机损坏。如果更换大功率的电机，又会造成罗茨泵负荷过重，导致发热明显，转子受热明显从而卡死。詈—{：翳茎詈—{二芬誉吾妨苫吾妨吾(Q)(I。)詈—{科誉詈—{二薪蓍r＼f-．

7、2／1I＼＼∑少l(C)图l罗茨泵工作原理(C1)1．齿轮箱2，密封元件3．泵壳4．从动转子S．主动转子图2罗茨泵的结构／，／图3罗茨真空泵的真宅度1孑抽速的变化曲线2．1罗茨泵的前级泵组成罗茨泵机组，罗茨泵与前级泵的抽速比的选择是很重要的。因为罗菠泵的压缩比很有限。这Io。K托)一压缩比决定着前级泵的容越，冈压缩比是两者抽速的反比。一般压缩比庄2～10内选取。另外，戍当考虑对预抽时问的要求。真空设备是作为辅助设万方数据刘新：罗茨象铅；化工生产中的应用备应刚于各种机械设备中的．如果正常1j作时间远比预抽时间k．可选较小的前级泵(压缩比可大些)，若真空窒

8、较大．而且要求很快预抽，就删较大的前级泵。有时为了更好地发挥设备的效率，机组前装有一台较大的预