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罗茨真空泵前级压力不够时会过热

作者:云获客 来源: 技术分享 7 次浏览

罗茨真空泵出口背压过高时,气体从转子间隙漏回进气侧再被送出,反复压缩的热量散不出去,泵体就会过热。

罗茨真空泵前级压力不够时会过热

罗茨真空泵靠一对转向相反的转子把气体从进气口拨到排气口,转子与泵壳留有间隙,并不接触。它几乎不在腔内把气体压小,只把气体送向前级,由前级把出口压力维持在允许范围内。前级压力偏高时,两侧压差变大,排气侧气体经间隙漏回后又被送出,热量便积在转子上,泵壳摸上去会明显发烫。这股热来自间隙里的回流压缩,前级真空表通常已经同时变差。

回流压缩热怎样堆积

间隙两侧压差升高以后,泄漏不再是缓慢渗气。排气侧气体已经被前级憋住,温度和压力都偏高,会沿转子啮合缝和端面缝钻回进气侧。钻回去的气体马上又被转子拨向排气侧,同一团气体反复做功。前级压力越高,每一转漏回去的量越大,压缩功变成的热就越堆在转子表面。漏回去的气体比新鲜进气更热,再压缩一次,温升就更大。

真空下气体很稀,能带走的热量本来就少。转子主要靠自身把热传到轴端,再经端盖散走,泵壳外面的冷却只能带走一部分。回流一多,产热比散热快,转子温度升得比泵壳快,径向间隙和端面间隙一起变小。间隙变小以后漏气路径更窄,但转子已有碰壳的危险,碰壳之前摩擦热会先加上去。转子比泵壳胀得快,往往还没擦到壳,外表已经烫手。

轴功率跟着进出口压差走,不跟着真空度的深浅走。前级压力高,压差大,电机电流就升高,多出来的功率大部分变成泵腔内的热。对工艺侧的有效抽速这时反而下降,因为不少气体在泵里打转,并没有被送进前级。只看到外壳烫、电流大,却不看前级真空表,就会把过热误当成电机故障。电流和抽速一升一降,才能把回流过热和单纯的电机过载分开。

泵上的溢流阀用来在压差过大时把排气侧气体放回进气侧,免得转子硬扛。阀芯卡住不能开启时,高背压全部压在转子上,发热又快又猛。阀关不严时,前级稍有压力就内漏,抽气量下降,发热却没有卡死时那么厉害。过热严重的时候,要同时确认溢流阀是卡死还是泄漏。阀能开启而泵仍过热,说明缝隙回流已经超过旁通能排走的量。

和冷却中断、气量过大分开

冷却水中断时泵体也会烫,但前级真空表仍停在正常范围,罗茨泵进出口压差并不大。冷却水出口要么没有流量,要么没有温升。前级压力不够则相反,前级表读数变差,排气侧压力明显偏高,冷却水往往仍在流动。先看前级表,再摸冷却水管,两条原因就不会叠在一次判断里。冷却水出口仍有温升,就证明水在流动,热源在泵腔里面。

进气量超过前级能力时,前级压力同样被拖高,罗茨泵一样发热。把进气阀关小,若前级压力马上回落、泵体温度跟着下降,说明是气量太大,前级泵本身还能抽。若进气已经关小,前级泵单独抽空仍然很慢,它自己的电流和温度也不正常,问题就在前级泵,罗茨泵只是被高背压连累。前级泵油温和电流也不正常时,应先把前级抽速恢复过来。

齿轮箱缺油或油位过高,热集中在齿轮端盖,泵腔中部不一定同步发烫,前级真空可以仍然合格。轴承损坏则是某一轴承座局部发热,并伴有杂音,压差并不大。回流压缩造成的过热是泵腔整体发烫,电流随压差升高,声音仍是平稳的气流声,没有撞击节拍。热和声音都在泵腔中部,才能和齿轮箱、轴承的局部发热分开。

前级泵油乳化、水环结垢或排气阀泄漏,都会让前级抽速下降,表现在罗茨泵上就是背压高、发热。应把罗茨泵停掉,让前级泵单独对系统抽,看它还能不能把压力抽到罗茨泵允许启动的范围。抽不到就先前级,抽得到再查罗茨泵的溢流阀、间隙和冷却。前级单独抽不到允许压力,罗茨泵开起来必然再次过热。

启动时应由前级泵先把系统抽到允许压差以内,再开罗茨泵。运行中前级压力回升,应先降负荷或停罗茨泵,不要让它在高背压下连续硬转。转子已经发烫膨胀后,用冷水浇外壳会把间隙收得更乱,应当卸掉负荷,让转子自己凉下来,盘车轻快以后再启动。凉透后盘车仍发紧,就要查转子是否已经擦壳,不能当作冷却不良。