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真空泵机组的工作性能特点

  • 2021-12-27 03:00:00

  • bj.suntad.cn

罗茨真空泵机组由于输送和压缩气体而产生热量,热量必须从转子传递到外壳并消散。但在低压下,气体的热传导和对流性能极差,使得转子吸收的热量难以消散,导致转子温度始终高于壳体温度。

由于转子的热膨胀,转子之间以及转子与泵壳之间的间隙减小,特别是当压差也很大时,甚至转子卡住,泵损坏。为了使罗茨泵在更高的压差下工作,扩大应用范围,增加泵的可靠性,需要尽量将转子产生的热量散掉,也就是说对转子进行冷却。

为了理解空气冷却的本质,我们先来看看罗茨真空泵机组排气侧的气体流动。罗茨真空泵机组的吸气压缩过程不是连续的,而是突然的。随着转子的转动,吸入的气体被密封在空腔内,随着转子的转动,空腔内的气体突然与排气口连通。由于排气侧的气体压力较高,排气口的气体将被冲回腔内,然后随着转子的旋转被赶出泵。在这个过程中,两个转子每转排气四次。

真空泵机组,中心供氧系统
从上述气体流动情况可以假设,如果每次冲回泵腔的气体是冷的,高温泵腔可以吸收大量的热量,吸收热量的气体在转子的连续压缩中排出,从而达到冷却转子的目的。空气冷却基于上述原则。泵排气口设置密集散热片,散热片由冷水管冷却,或者直接在泵排气口安装冷却水管,这样排气口的气体就会被冷却下来。这种冷却方法可以有效地消散罗茨泵转子在压缩气体中产生的载荷。而且排气压力高时,由于气体分子密度高,导热性能更好,冷却效果更好。

通过这种方法,真空泵机组可以在高压差下运行。实验表明,罗茨泵在30托的压差下运行6小时,其转子在壳体内的温差为22度。排气口安装冷却器时,在85托的压差下长时间运行,温差不超过17度。一般来说,罗茨真空泵机组经空气冷却后,压差可提高80托,但没有冷却器时只能达到15 ~ 30托。这种冷却方式与环境温度有关。环境温度越高,吸入气体的温度越高。降温效果不好。另外,这种方法只能避免高压差带来的高热,但不能防止泵在压缩过程中发热,导致间隙变小,所以受到泵本身间隙的限制。

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