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罗茨水环真空机组的运行



罗茨真空泵(以下简称罗茨泵)是一种用一对高速旋转的双叶形(即“S”字型、草鞋型)转子来抽除气体的机械真空泵,其结构和工作原理与罗茨鼓风机相似。由于泵转子与空腔之间经常保持不大的隙缝(0.1~0.15毫米),从而保证在10-1~10-2乇之间有较大的抽速,这就刚好弥补了油封机械泵和油扩散泵在此压力范围内抽速很小的缺陷,在真空系统中起增压的作用,所以又叫机械增压泵。

罗茨泵在高压力下,气体分子平均自由程比隙缝的宽度要小(<0.1-0.15毫米),相对来说隙缝就有相当大的通导能力,易使大量的气体通过隙缝又返流到被抽容器中去,使泵不能有效地工作,相反,在低压力下,气体分子平均自由程增大,这时隙缝的通导能力就大为减小,即气体漏过微小隙缝的阻力增大,使泵能有效地工作,获得较高的压缩比,即获得较高的真空度。

因此,罗茨泵不能将被抽的气体直接排向大气,这样它就必须配置前级真空泵,使罗茨泵的排气端造成一定的预真空,否则不能获得较高的真空度。并且会因过载过热使转子卡住甚至损坏。

罗茨泵所需的前级泵,根据抽气系统的用途,可以选用能从大气压开始运转的泵,如油封机械其空泵、水环真空泵、以及带有大气喷射器的水环式真空泵等。前级泵的大小,根据使用的条件和前级泵的抽气特性,一般宜选用罗茨泵抽速的1/10-1/2。当泵在较高压力下连续运转时,应选用大抽速的前级泵,当泵在较高真空度下进行工作时,选用小抽速的前级泵。以油封机械真空泵而言,作为前级泵时,其抽速仅为罗茨真空泵抽速的1/4-1/10;但选用水环真空泵时,其气量则应为罗茨泵的1/2^-1/3;另外,在罗茨泵和前级泵之间还使用小的罗茨泵时,其抽速则为大罗茨泵的1/2.5~1/5。

在不少情况下,选用水环式真空泵作为前级泵比其它真空泵更为有利。这不仅因为水环式真空泵有维修简单、操作方便、故障少等优点,主要是由于它能够抽除大量的可凝性蒸气,当气镇油封机城真空泵排除可凝性蒸汽能力不够、或者是抽吸的气体会使泵油恶化而影响性能、及真空系统不允许油污染的时候,使用水环式真空泵更为有利。

罗茨泵-水环式真空泵机组广泛地用于化工,食品升华干燥、高空模拟试验等抽真空系统中。

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