罗茨真空泵空气冷却的原理

　　罗茨真空泵的空气冷却。罗茨真空泵通过输送和压缩气体产生热量，气体需要从转子传输到壳体。但是，在低压下，气体的导热和对流性能非常差，因此转子吸收的热量不易散失，造成转子温度始终高于外壳温度

　　由于转子的热膨胀，转子和转子之间以及转子和泵壳之间的间隙减小，特别是当压差也很高时，这甚至会造成转子卡住并损坏泵。为了使罗茨泵在高差压下工作，扩大使用范围，提高泵的可靠性，我们需要设法驱散转子产生的热量，即冷却转子。

　　了解空气冷却的本质，首先要看一下罗茨真空泵排气侧的气流。罗茨真空泵吸入气体的压缩过程不是连续的，而是突然的。随着转子的旋转，吸入的气体被封闭在空腔中，随着转子的旋转，空腔中的气体突然与排气口相连。

　　由于排气侧的气体压力高，排气口处的气体会冲回空腔，然后随着转子的旋转被驱动出泵。在这个过程当中，两个转子在每个旋转循环中排气四次。

　　从上述气体流动情况可以想象，如果每次反冲到泵室的气体是冷的，那么大量的热量可以在高温泵室中吸收，这些热吸收气体在转子的持续压缩中排出，从而达到转子冷却的目的。

　　空气冷却就是基于上述原理。在泵的排气口设置密集的散热片。冷却翅片由冷水管冷却，或冷却水管直接安装在泵的排气口，以冷却排气口处的气体。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热量。此外，当排气压力较高时，由于气体分子密度较高，因此导热性能更好，冷却效果更好。使用这种方法可以确保泵在高压差下运行。实验表明，罗茨泵在30托压差下运行6小时，转子在壳体中的温差为22度。当在排气口安装冷却器时，冷却器在85托压差下长时间运行，温差不高于17度。一般来说，罗茨真空泵经空气冷却后，压差可增加80托，而无冷却器时，压差只能达到15~30托。

　这种冷却方式与环境温度有关。当环境温度较高时，吸入气体的温度较高。冷却效果不好。此外，这种方法只能避免高压差产生的高热，但不可避免泵在压缩过程当中产生的热量，造成间隙较小的问题，因此受到泵本身间隙的限制。