4.4 螺杆真空泵

4.4.1 设计与工作原理

两个平衡轴承支撑的相互啮合螺杆转子 (3) 具有同步相反的 螺杆并在将其围住的圆柱形壳体 (2) 内无接触地反向旋转， 所有这些一起构成一个多级泵。由于两个转子的反向旋转， 密封在每个螺旋中的容积随着转子向出口 (4) 推进。该 泵在入口 (1) 或出口处都没有阀门。当排气容积达到出口开 口处时，压力与大气压平衡。这意味着环境空气流入排气容 积， 然后随着转子转动再次排放。这种脉冲气流产生高耗散 能并使泵发热。 通过内部压缩方式可最小化耗散能 量。这种 内部压缩可通过减少出口方向的螺距来实现。 壳体和转子之 间的间隙以及转子之间的间隙决定了螺杆泵可实现的极限压 力。 当转子与另一转子啮合时产生的几何形状和间隙配置也 显著影响极限压力。

由于脉冲气流产生的耗散能量在出口侧使泵发热，这个精确 的位置上需要冷却。壳体和转子之间的间隙是造成热转子和 冷却的壳体的原因。产生的热量和温度是入口压力的函数。 在高入口压力(接近大气压)时温度最低，因为此时几乎没 有进行任何压缩工作且抽出空气足以将泵的热量传送出去。 此外，高气体流量也防止气体在末级中振荡。在极限压力 (p < 1 hPa) 下的操作过程中，大气冲击在出口区域产生较高的 温度，由于没有气体通过泵，因此没有热量被传送到泵外。

HeptaDry 泵是干式螺杆泵，具有内部压缩。螺杆转子具有可 变螺距的对称几何形状。这些泵没有带有控制孔的端板;相 反， 气体在大气压下轴向排出。由于内部压缩，脉冲气体量 较低。

这将导致耗电量降低、操作无噪音、泵内温度均匀分布以及 冷却水耗量降低。这使得这些泵极具成本效益，且其设计坚 固耐用。

4.4.2 应用

近年来，水冷螺杆泵和下节中描述的多级罗茨泵已经越来越 多地取代先前在高抽速段 (100 – 600 m³ · h^-1) 中占主导地位 的油润滑旋片式真空泵。

螺杆泵的优势包括：

这使得 HeptaDry 螺杆泵非常适合于化学应用或产生灰尘的 工艺，如用于晶体生长或产生大量的冷凝物的工艺中。

在恒温冷却中，水流量将取决于以下参数:入口压力、气体 类型、转速和泵大小。由于水冷却，几乎没有热被耗散到大 气中。这减少了空气调节系统的热负荷并降低其能量消耗。

初级螺杆泵的应用概述：

4.4.3 产品概览

HeptaDry 是干式螺杆泵，用于要求高体积流量的低、 中真空 范围。该产品系列的抽速范围从 100 到 600 m³ · h^-1。可实 现低于 0.1 hPa 的极限压力。 其抽速和可达到的最终压力取 决于电源频率。 油浸 轴向端面密封


不管所涉及的是什么型号，HeptaDry 泵可在其特定工作范围 内连续操作。由于泵内各个密封空间之间的返流越来越强， 其有效抽速在 p < 1 hPa 的压力范围内下降。对于抽速在高 压下的下降也有着类似的原因，因为在这种情况下，气体通 过内部压缩到压力超过大气压，且返流因高压差而显著增 加。


与泵一起的标准设备包括:入口滤网、带恒温阀和温度计的 水流冷却器、消声器，带止回阀和带减震器的框架式设计。 该泵由适合于 50 和 60 Hz(3,000 或 3,600 rpm)的三相、 温度监控异步电动机驱动。

4.4.4 配件

灰尘分离器 (SAS) 可用作螺杆泵的配件。 可提供各种类型， 以适合于泵上的连接法兰。

D1 类型二酯油用作工作液。