迅达真空泵丨应用于纸业的新一代罗茨真空泵

在二十世纪八九十年代，我国造纸行业曾大力推广罗茨真空泵，并取得明显的节果。但到上世纪末，迅达真空泵厂调查资料发现随着造纸工业的高速发展，造纸机的大型化和高速化，老式罗茨真空泵因真空度偏低，规格小（大抽气量仅60m3/min)等缺陷已不能适应现代纸机的配套要求，又被水环真空泵所代替，逐渐淡出市场。
新一代罗茨真空泵采用三叶叶轮等全新结构形式及先进的精密加工技术，扩大产品规格（大抽气量达220mVmin)，合理安排系列型谱，并根据使用条件，设置单级泵和双级泵二种系列，从而可充分发挥罗茨真空泵的节果，并提高真空度，满足现代中小型纸机的配套要求，成为造纸机系统抽真空设备的一个新选择。
一、老式罗茨真空泵
老式罗茨真空泵的原理示意如图1，在二根平行轴上装有一对互相啮合的呈“8”字形截面的叶轮，工作时，二个叶轮以相同的角速度反向旋转，将被吸气体从抽气侧吸入，然后，经过一个封闭旋转过程后，被输送至排气侧排出，完成一个工作过程。
罗茨真空泵是属于迅达真空泵的一种，抽速大，噪声低。当罗茨真空泵在<35kPa的低真空段使用时，与水环真空泵相比具有显著的节果；在20kPa真空度附近，罗茨真空泵的能耗约为水环真空泵能耗的50%~60%;罗茨真空泵在>50kPa的高真空段使用时，动力特性恶化，能耗与水环真空泵相当或略高，没有节果。
二、新一代罗茨真空泵的特点
新一代罗茨真空泵的原理示意如图2,采用三叶型叶轮，其工作原理与老式二叶罗茨真空泵基本相同，与老式罗茨真空泵相比，新一代三叶罗茨真空泵具有以下特点：
1、提高真空泵的容积效率
将罗茨真空泵叶轮上二个叶片与泵壳间围成的叶间容积 称作工作容积，那么，罗茨真空泵的工作容积具有阻隔抽气 口和排气口的作用，二叶罗茨真空泵的工作容积只有在微小的角度范围内保持封闭，阻隔作用不大，而三叶罗茨真空泵的工作容积至少有60°的封闭旋转过程，阻隔效果显著。所以，在间隙大小和工作条件相同的情况下，三叶罗茨真空泵的内 泄漏流量要比二叶罗茨真空泵小。另外，由于三叶叶轮的特 殊性，三叶罗茨真空泵的基圆容积也要比二叶罗茨真空泵略小。综合以上因素，三叶罗茨真空泵比二叶罗茨真空泵具有 更高的容积效率。
2、气流脉动小，振动轻，噪声低
将二叶型变为三叶型，将罗茨真空泵的有效容积从二等分变成三等分，可有效降低气体排出时的压力脉动。另外，对于三叶叶轮来说，气体从排气侧通过叶轮间隙回流到进气侧 的内泄漏流量较小，从而对气体的扰动也小，压力脉动就进 一步降低。
与二叶罗茨真空泵相比，三叶罗茨真空泵的叶间容积较小，可减少霍而姆共振效应，减轻因气体逆流压缩所产生的 强力空气冲击。
压力脉动和空气冲击是罗茨真空泵的主要噪声源和振动源，因此，三叶罗茨真空泵能有效降低噪声，减轻振动。
3、提高真空泵的可靠性和极限真空度
由于三叶叶轮和二叶叶轮的结构差异性，通常，三叶转子的力学性能要好于二叶转子。在叶轮大小及真空度相同的情况下，三叶转子承受的大合力约为二叶转子的80%左右， 而三叶转子的结构刚性又比二叶转子的好，所以三叶转子在 保证叶轮与泵壳的间隙及叶轮与叶轮之间的间隙方面比二叶 转子更具优势。
在罗茨真空泵中，工作间隙是泵的主要结构参数之一，其大小对保证工作性能至关重要，因此，与二叶罗茨真空泵相比，三叶罗茨真空泵具有更高的可靠性和极限真空度。
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