气冷罗茨真空泵工作原理

钛合金熔炼浇注对真空环境的纯净度与稳定性要求极高，罗茨真空泵通过多级系统提供保障。在钛合金铸锭熔炼中，其与扩散泵组合使用，可将炉内真空度控制在 5×10⁻³Pa，抽除海绵钛电极重熔时释放的氢、氧等气体，避免铸锭出现夹杂缺陷。对于航空发动机涡轮叶片等精密铸件浇注，罗茨真空泵的快速响应能力可在浇注瞬间实时抽除型腔内的气体，配合液压倾铸机构实现平稳浇注，减少铸件内部疏松；其无油污染特性保障钛合金化学成分符合 ASTM B367 中 C3 指标要求。熔炼结束后，该设备还能配合水冷系统，在维持真空的同时实现铸锭快速冷却，缩短生产周期。罗茨泵多为卧式，两转子靠高精度齿轮同步旋转，设旁路溢流阀防误操作。气冷罗茨真空泵工作原理

罗茨泵为双转子容积式真空泵，抽气过程中，泵腔内有两叶、三叶或四叶对称转子，彼此反向旋转，由轴端齿轮驱动同步转动，转子间及转子与泵腔壁间无接触*存微小间隙。转子高速运转（通常 1500-3000r/min），无需油润滑，实现无油清洁抽气，润滑*需轴承、齿轮及动密封处。抽气时，转子旋转使被抽气体从吸气口进入泵腔并封闭在吸气腔内，随后经排气口排出。由于吸入气体未被压缩，当转子顶部转过排气口边缘，吸气腔与排气侧相通，高压气体返流使泵腔压力骤升达排气压力，完成外压缩，转子持续运转实现连续抽气，主轴旋转一周排出 4 个泵腔容积气体，几何抽速有相应计算公式。多数罗茨泵为卧式结构，重心低稳定性好，两转子通过高精度齿轮同步旋转。为避免误操作设旁路溢流阀，根据许可压力差设计，可在大气压力下启动缩短抽气时间，许可压力差可通过调节砝码自重控制。压缩过程产生的热量会使转子与泵体出现温差，气冷式罗茨泵通过冷却气体直接冷却转子，湿式罗茨泵则向泵腔注水降低间隙泄漏量，双级压缩式罗茨泵可节省功率并降低工作压力范围。重庆罗茨真空泵推荐罗茨真空泵符合行业标准，确保安全合规运行。

罗茨真空泵启动前需做好准备工作，打开冷却水进水阀检查水流是否畅通；外伸轴油杯注满润滑油，齿轮箱及轴承箱油位需达油窗直径 3/4 以上，优先使用公司推荐的100号（粘度 46）真空泵油。若抽吸气体含粉尘或颗粒，进气口前需装除尘器或过滤器；含腐蚀性气体需先中和或吸附处理；含少量水蒸汽且前级泵为油封机械泵时，油封机械泵应带气镇装置，水蒸汽过多则需在罗茨泵或前级泵进气口前装冷凝器。启动需遵循特定程序，先启动前级泵，打开前级泵预抽管道阀门及罗茨泵进排气管道阀门；待系统压力降至罗茨泵允许入口压力后，关闭预抽管道阀门再启动罗茨泵，无预抽管道则前级泵抽到允许压力后直接启动，自动控制装置可实现自动启动。运转中要严格按技术参数使用，正常入口压力需在 1330Pa 以下，不超允许比较高入口压力；关注电机负荷与各部位温升，正常运转时比较高温升不超 50℃，最高温度不超 90℃；留意是否有异常振动与噪声，若出现电机过载、温升过高、声音异常、振动大等情况，需立即停机排查故障。新泵***使用初期，需每小时记录真空、噪声、温升、震动等技术参数。

在 RH 真空精炼炉的机械真空泵系统中，罗茨真空泵承担**抽气功能，构成系统**级**设备，其配置需结合多维度参数精细计算。设计阶段需综合 RH 真空精炼炉公称容量、预抽真空腔体容积、提升氩气耗量、冶炼反应产气量、保护气体量及系统泄漏率等因素，确定抽真空时间与各级泵压缩比，进而明确抽气能力。以河北某钢厂 130t 公称容量的 RH 炉为例，机械真空泵系统有效抽气量需≥700000Nm³/h，**级均采用罗茨泵且型号与台数差异化配置。从实际运行参数看，一级罗茨泵有效抽速为单台 15558m³/h 乘以 42 台，二级为单台 15558m³/h 乘以 8 台，三级为单台 7295m³/h 乘以 8 台，各级泵间压缩比严格控制在合理范围，一级与二级压缩比 5.25，二级与三级 2.13，既避免压缩比过大导致设备过热报警停机，又防止压缩比过小增加投资成本，保障抽气效率与设备稳定性平衡。罗茨真空泵性能稳定，保障连续生产不中断。

按冷却方式划分，罗茨真空泵可分为风冷式与水冷式。风冷式采用电机集成散热设计，结构紧凑，无需外部冷却回路，在热处理、食品包装等领域应用***。其优势在于安装便捷、运行成本低，且能适应移动工况需求。水冷式则适用于抽速超过 2000 m³/h 的大型设备，通过强制水冷维持腔体温度在 60℃以下，确保高负荷运行时的稳定性，常见于半导体长晶、大型镀膜等工业场景。按结构级数可分为单级与双级罗茨真空泵。单级泵结构简单，由一组转子组成，抽速范围通常为 100-2000 m³/h，适合对真空度要求不高的一般工业应用。双级泵则串联两组转子，通过两级压缩提升极限真空度，可达到 10⁻⁴ mbar 级别，同时降低排气温度。双级结构在半导体制造、真空蒸馏等**领域更为常见，能满足高精度工艺对真空环境的严苛要求。罗茨泵的极限真空既取决于自身结构精度，也受前级泵性能限制，串联使用可提高真空度。气冷罗茨真空泵工作原理

多级罗茨真空泵串联多级转子，可直排大气，无油气污染，应用前景广。气冷罗茨真空泵工作原理

罗茨泵抽速与前级泵抽速关系取决于容积效率 ηv 和许可压力差 Δp。容积效率低会使机组有效抽速明显下降，压力差超许可值会因压缩功致转子过热膨胀卡死。小型泵比较大许可压差通常比大型泵大，约 4×10³-10⁴Pa，较高压力范围许可压差稍高。在中真空范围（pA<100Pa），比较大许可压差影响较小，需保证高容积效率，抽速比多为 10:1 或 5:1；粗真空范围（pA>100Pa），比较大许可压差成关键因素，抽速比需根据具体入口压力确定，通常较小且容积效率较好。罗茨泵所需功率含压缩功和摩擦功，压缩功可通过相关公式结合示功图计算，克服摩擦消耗的功率用机械效率 ηM 表示，总功率为有用功率与机械效率比值。双级罗茨泵压缩功计算有专门公式，通常各级转子长度有特定比例。气冷罗茨真空泵工作原理

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