罗茨泵常用的冷却方法

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东北大学 作者:杨乃恒

  罗茨泵的入口压力高于1Torr时,出口与入口的压力差可能达到15-20Torr,或更高。泵的功率是与压差成正比。因此压差大,的功率急剧增加,因此排气温度,泵内零件的温度,特别是转子的温度会随之增加,如不采取冷却措施(特别是对转子的冷却措施)。泵在大气压下长时间运转,转子的热膨胀可能导致间隙消失,转子被楔住,卡死,乃至损坏。

  常用的冷却方法有两种,一种是在排气侧装上后冷却器,冷却的原理是,散热片的一端设在转子头扫过的周围,散叶片的长度等于转子的轴向长度。如果没有冷却器,排气回流通过间隙流过的热气体将会对转子加热。如果设置水冷却器,转子就可以用回流的已被冷却的气体来冷却。用这种后冷却器,许可压差达85Torr,还可以正常运转。如果没有冷却器,最大许可压差为20Torr,采用冷却器能带走相当于压缩功80%的热量。其原理如图5所示。

  另一种方法是利用通过转子内部来冷却转子的方法,其原理如图6所示,冷却油也被用来润滑轴承和齿轮,把循环的油封在系统内。工作时,转子的温度往往比泵体低。随着气体负荷的增加,转子和泵体之间的温差也随之增大,这样一来,就可能引起泵内间隙增大,而使抽速降低。为了避免这种情况的发生,以泵的负荷大小来调节循环油量的多少。在负荷特别大时,也可考虑对泵体进行冷却。以保持原始的间隙值

罗茨泵转子内冷却器示意图 

图6 罗茨泵转子内冷却器示意图

  可在任何负荷下均可防止整个泵体发生过热,泵有无冷却措施对泵的实际抽速的影响如图7所示。

罗茨泵转子的冷却与否,对实际抽速的影响 

图7 几何抽速为200003m/h的罗茨泵机组、罗茨泵转子的冷却与否,对实际抽速的影响

  A、没有任何专门的冷却措施

  B、泵轴利用油循环冷却

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