罗茨真空泵的输运和压缩气体会产生热

罗茨真空泵的输运和压缩气体会产生热，热需要由转子传递到外壳上。但是，低气压时，气体对热的传导和对流性能非常差，致使转子吸收的热量不易散失，造成转子温度总是高于外壳温度。

因为转子的热膨胀，使得转子与转子之间、转子与泵壳之间的间隙变小，尤其是压差也很大，甚至造成转子卡死，使泵损坏。要使罗茨泵在较高的压差下工作，扩大使用范围，提高泵的可靠性，就设法将由转子产生的热量，即对转子进行冷却。

要了解空气冷却的本质，先要看看气体在罗茨真空泵排气面的流动，在罗茨真空泵中，吸入的压缩气体被压缩的过程不是连续的，而是突然的。吸气气体随转子转动而被封闭在腔内，并随转子旋转，使气腔内的气体突然与排气口相连。

因为排气面上的气压较高，排气口的气体向腔内反冲，然后随着转子的转动被驱赶出泵外。这一过程在每转一个星期内，两个转子共经历四次排气过程。

根据上面所述气体的流动情况，假设每次回流进入泵腔的气体是冷的，就可以在一个高温泵腔内吸收大量的热量，这些吸收热量的气体再在转子的持续压缩中排出，从而实现转子冷却。

利用上述原理进行空气冷却。水泵排气口处设有密封件，冷却片用冷水管冷却，或直接在泵排气口安装冷却水管，使排气口的气体降温，这种冷却方法可以有用地分散罗茨泵转子在压缩气体中产生的执量。并且在排气压力较高时，由于气体分子的密度大，使其导热性能好，其冷却效果也较好。

试验表明，采用这种方法可以保证泵在较高的压差下工作，一台罗茨泵在30Torr压差下运转6小时，转子与壳体的温度差为22度，在排气口安装冷却器后，在85Torr压差下长时间运转，其温差也不超过17度。一般来说，在使用空气冷却后，罗茨真空泵的压差可以提高80Torr，而没有冷却器的使用通常只有15~30Torr。

该降温方法与环境温度有关，环境温度高时吸入气体温度就高。那么冷就不好了。另外，这种方法只能避免由高压差产生的高热，不能防止泵在压缩过程中发热，造成间隙变小的问题，所以受泵自身间隙的限制。

罗茨真空泵转子内部冷却。

为使罗茨真空泵能在较高的差压下工作，可采用更有利的冷却方式，即将使用的转子循环油冷却在泵轴两端分别有油孔、油径轴头插入，经转子内壁再从另一端排出。该冷却油经冷却后的转子润滑齿轮和轴承。这样冷却效果好，转子运行时，转子温度低于箱体温度，大泵经常这样运行。

举例来说，在80Torr压差下工作时，罗茨真空泵的转子温度比壳体低78度，同时发现泵的负荷越重，间隙越大，这是因为转子用油冷却后，温度比壳体低，载荷越大，轴距就会增大。

随着负载的增加，转子和壳体的温差不断增加，使得逆流增大，导致罗茨真空泵的抽速下降。为克服这一缺点，罗茨泵在高负荷运行时采取有利措施，一般是将罗茨真空泵机壳与转子同时采用油循环冷却。

罗茨真空泵转子油膜冷却。

该冷却方法是在罗茨真空泵入口连接一根输油管，用均匀滴下的冷却油将转子的热量带走。油经滤器、冷却器，经良好密封的油泵，再经办输油管将油送至泵进口。油滴入转子后，随着转子的旋转，均面位于转子表面。

这样不但带走转子的热量，同时在两个转子表面形成油膜，防止气体逆流，也可带走与转子表面附着的微尘。水泵出口处设置有收集废油的油槽，经过滤、冷却后回收。

这种方法很有用。但是，罗茨泵因油泵内部有油而丧失了真空系统的特性。而油品具有粘度，给高速旋转的罗茨泵转子增加了不少摩擦力，当然也使泵的功率消耗增大。用油时，要求饱和蒸汽压尽可能地被替代。

4、水冷却。

我们所说的湿式罗茨真空泵是由间级或双级泵吸入的空气经压缩后，经综合吸收和有相位差的组合消音器传送。向泵中注入少量的水，可排除压缩空气所产生的热。抽吸管道安装在单级或双级泵机组的吸气端，并与真空泵的进风口相连。

用真空泵产生的真空来吸水，真空度越大，吸水的量越多。使用一个简单的调节阀就可以保证良好的吸入量，吸入水的温度应保持在20度左右，要洁净，不含钙质。

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