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罗茨油泵产生的热量必须从转子传递到外壳

2021-07-15 11:11:12

罗茨油泵


一,空气冷却。

由于输送和压缩气体,罗茨油泵产生的热量必须从转子传递到外壳。但在低压下,气体对热的传导和对流性能极差,转子吸收的热量难以释放,转子温度总是高于外壳温度。

由于转子的热膨胀,转子与转子、转子与泵壳之间的间隙减小,尤其是在压差高的情况下。为了使罗茨泵在高压差下工作,扩大使用范围,提高泵的可靠性,必须尽量释放转子产生的热量,即冷却转子。

要了解空气冷却的本质,首先要看罗茨真空泵排气侧气体的流动情况。吸入罗茨真空泵气体的压缩过程不是连续的,而是突然的。随着转子的旋转,吸入的气体关闭在腔内。随着转子的旋转,腔内的气体突然与排气口相连。

由于排气侧气体压力高,排气口的气体会回流到空腔,然后随着转子的旋转被驱出泵。这一过程每周在两个转子之间进行四次排气。

从以上气体的流动情况可以想象:假设每次回流到泵腔的气体都是冷的,那么就可以在高温泵腔内吸收大量的热量,吸收热量的气体可以在转子的持续压缩下排出,从而达到转子冷却的目的。

利用上述原理进行空气冷却。在泵的排气口设置密集的冷却片,冷却片用冷水管冷却,或者直接在泵的排气口设置冷却管,使排气口的气体冷却。该冷却方法能有效释放压缩气体中罗茨泵转子的执行力。此外,当排气压力高时,由于气体分子密度高,导热性能更好,冷却效果更好。

这种方法可以保证泵在较高的压差下工作。实验表明,罗茨泵在30Torr压差下工作6小时,转子在外壳上的温差为22度。冷却器安装在排气口后,在85Torr压差下长时间工作,温差不超过17度。一般而言,罗茨真空泵采用空气冷却后,压差可提高80Torr,而不加冷却器一般只能达到15~30Torr。

这种冷却方法与环境温度有关,环境温度体温度高。冷却效果不好。此外,该方法只能避免高压差引起的高热,不能防止泵在压缩过程中发热,造成间隙变小,因此受到限制。

二,转子内部冷却。

罗茨油泵厂家为了使罗茨真空泵在较高的压差下工作,可以采用更有效的冷却方法,即用循环油冷却转子,在泵轴两端打入油孔和油径轴头,然后通过转子内壁从另一端排出。除冷却转子外,冷却油还润滑齿轮和轴承。冷却效果好,泵运行时转子温度低于外壳温度,大型泵通常采用这种方法。

例如,在80Torr压差下工作时,罗茨真空泵的转子温度比壳体低78度,同时发现泵负荷越重,间隙越大,这是因为转子用油冷却,温度比壳体低,负荷越大,壳体膨胀越严重,轴间距越大,间隙越大。

由于负荷大,转子与外壳之间的温差越来越大,间隙越来越大,这将增加第1次逆流,导致罗茨真空泵的速度降低。为了克服这一缺点,罗茨泵在高负荷下工作时需要采取有效措施。一般来说,罗茨真空泵的外壳和转子同时通过油循环系统冷却。

三,转子油膜冷却。

该冷却方法是将输油管连接到罗茨真空泵入口,用均匀滴落的冷却油带走转子的热量。油通过过滤器和冷却器,通过密封良好的油泵,然后通过输油管将油送到泵入口。油滴到转子上后,随着转子的旋转,在转子表面均匀。

它不仅带走了转子的热量,还在两个转子表面形成了油膜,防止了气体的逆流,还带走了附着在转子表面的微小灰尘。泵出口设有油箱,收集废油,过滤冷却后再回收。

这种方法效果很好。但由于泵内有油,失去了罗茨泵无油蒸汽污染真空系统的特点。另外,油具有一定的粘度,给高速旋转的罗茨泵转子增加了大量的摩擦力,当然也增加了泵的功耗。所用油要求尽可能取代饱和蒸汽压。

四,水冷。

湿式罗茨真空泵是指间级或双级泵吸入的空气经压缩后,由综合吸收和相位差的组合消音器输送。将微量水注入泵中,可以消除压缩空气产生的热量。吸入管安装在单级或双级泵组的吸入端,连接到真空泵的吸入口。

水被真空泵产生的真空吸入。真空越大,吸入的水就越多。使用简单的调节阀可以保证良好的吸入。吸水温度应保持在20度左右,清洁无钙。

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