羅茨、螺桿及水環(huán)真空泵的區(qū)別

2023/06/07

01羅茨真空泵與水環(huán)真空泵區(qū)別

　　1）性能特點(diǎn)不同

　　羅茨真空泵的特點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)快，耗功少，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低，抽速大、效率高，對(duì)被抽氣體中所含的少量水蒸汽和灰塵不敏感。

　　水環(huán)真空泵結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)速較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無(wú)須減速裝置。吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。

　　2）應(yīng)用范圍不同

　　羅茨真空泵廣泛用于真空冶金中的冶煉、脫氣、軋制，以及化工、食品、醫(yī)藥工業(yè)中的真空蒸餾、真空濃縮和真空干燥等方面。

　　水環(huán)真空泵主要應(yīng)用于煤礦(抽瓦斯)，化工，制藥，礦山，造紙，食品，啤酒，建材，塑料，冶金，電器等行業(yè)。

　　3）工作原理不同

　　羅茨真空泵泵內(nèi)裝有兩個(gè)相反方向同步旋轉(zhuǎn)的葉形轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁間有細(xì)小間隙而互不接觸的一種變?nèi)菡婵毡谩?/p>

　　水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

　　4 ）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　羅茨真空泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

　　①在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速；

　　②轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性，故振動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；

　　③轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子和殼體間均有間隙，不用潤(rùn)滑，摩擦損失小，可大大降低驅(qū)動(dòng)功率，從而可實(shí)現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速；

　　④泵腔內(nèi)無(wú)需用油密封和潤(rùn)滑，可減少油蒸氣對(duì)真空系統(tǒng)的污染；

　　⑤泵腔內(nèi)無(wú)壓縮，無(wú)排氣閥。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，對(duì)被抽氣體中的灰塵和水蒸汽不敏感；

　　⑥壓縮比較低，對(duì)氫氣抽氣效果差；

　　⑦轉(zhuǎn)子表面為形狀較為復(fù)雜的曲線柱面，加工和檢查比較困難。

　　水環(huán)真空泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

　　①水環(huán)真空泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，容易加工。結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)速較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無(wú)須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。

　　②壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無(wú)須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑，而且磨損很小。

　　③轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。

　　02羅茨真空泵和干式螺桿真空泵的區(qū)別 

　　羅茨真空泵和干式螺桿真空泵相似的地方主要體現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域上，它們都可以用在真空凍干、電力電子行業(yè)、光伏太陽(yáng)能、薄膜蒸發(fā)、抽高溫氣體、抽蒸汽、單晶硅、燈泡燈管制造（氣體置換）、焊接爐、核能工業(yè)、化工、金屬工業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域中。

　　但是，由于這兩種真空泵的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)有很大的區(qū)別，因此在這些領(lǐng)域中，需要根據(jù)具體的工況和所應(yīng)用的工藝流程的不同，來選擇使用羅茨泵或者是干式螺桿真空泵。

　　羅茨真空泵是靠泵腔內(nèi)一對(duì)葉形轉(zhuǎn)子同步、反向旋轉(zhuǎn)的推壓作用來移動(dòng)氣體而實(shí)現(xiàn)抽氣的真空泵。羅茨泵無(wú)內(nèi)壓縮，因此它不可以單獨(dú)抽氣，需配備前級(jí)泵使用。

　　羅茨真空泵的特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)快，能耗少，低運(yùn)行和低維護(hù)成本，抽速大、效率高，并且對(duì)泵送氣體中含有的少量水蒸氣和灰塵不敏感。

　　干式螺桿泵是利用一對(duì)螺桿，在泵殼中作同步高速反向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的吸氣和排氣作用的抽氣設(shè)備。兩螺桿經(jīng)精細(xì)動(dòng)平衡校正，由軸承支撐，安裝在泵殼中，螺桿與螺桿之間都有一定的間隙，因此泵工作時(shí)，相互之間無(wú)摩擦，無(wú)需潤(rùn)滑油。

　　干式螺桿泵的特點(diǎn)：噪音低，抽速大；不會(huì)發(fā)生腐蝕；能抽除含有大量水蒸氣及少量粉塵的氣體場(chǎng)合，極限真空更高，消耗功率更低，具有節(jié)能、免維修等特點(diǎn)。

　　基于干式螺桿真空泵的這些特點(diǎn)，其在半導(dǎo)體、鋰電池行業(yè)被廣泛使用，特別適合應(yīng)用在需抽除腐蝕性氣體、粉塵顆粒物和有毒氣體的環(huán)境。

　　而羅茨真空泵在真空冶金、化工、食品和醫(yī)藥工業(yè)中的真空蒸餾、真空濃縮、真空干燥等方面，扮演著重要角色。

　　這兩種真空泵除了在應(yīng)用領(lǐng)域上有所側(cè)重外，它們的區(qū)別還表現(xiàn)在，羅茨真空泵可抽取少量水蒸氣，而干式螺桿真空泵不僅能抽取大量水蒸氣，對(duì)粉塵顆粒物的敏感度也更低。

　　03水環(huán)真空泵和干式螺桿真空泵的區(qū)別

　　與水環(huán)真空泵對(duì)比：

　　1）螺桿真空泵極限真空度高，單泵可由大氣壓直接抽至1Pa（絕壓）的真空度，安裝簡(jiǎn)單方便，連接管道少，泄漏點(diǎn)少。

　　而水環(huán)泵的極限真空度只能達(dá)到2000Pa，需要獲得更高的真空，必須與多級(jí)羅茨式真空泵或多級(jí)蒸汽噴射泵串聯(lián)才能實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連接泄漏點(diǎn)多，容易產(chǎn)生故障。

　　2）干式螺桿真空泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，不受水溫及抽出溶劑的影響。

　　水環(huán)泵在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，由于水溫升高，會(huì)造成真空度下降，為了保持水環(huán)泵的真空穩(wěn)定，需要用冷凍鹽水來冷卻水環(huán)泵的水箱，造成能耗增大。

　　另外，從系統(tǒng)中抽出而未能冷凝的低沸溶劑進(jìn)到水環(huán)泵的水體中，也會(huì)使水環(huán)泵的真空度下降。

　　3）由于干式螺桿式真空泵工作腔內(nèi)無(wú)任何介質(zhì)，可獲得清潔真空。因此，在螺桿泵的排氣端可設(shè)置常壓下的冷凝器，對(duì)真空條件下未能冷凝的溶劑進(jìn)行進(jìn)一步的冷凝回收，使溶劑回收率大幅度提高。

　　以甲苯為例，在1mmHg真空條件下，甲苯的冷凝溫度為0℃，我們要在真空端冷凝甲苯，就必須使用-15 ℃以下的冷媒，由于換熱溫差小，需要很大冷凝換熱面積才能有效冷凝回收甲苯。

　　而甲苯在常壓下，冷凝溫度為110 ℃，我們只需要使用循環(huán)水和較小的冷凝換熱面積就可有效冷凝回收甲苯，溶劑回收率一般都可提高到96%以上。

　　而對(duì)于水環(huán)泵由于未冷凝溶劑直接混入水里，無(wú)法進(jìn)行常壓條件的冷凝回收，因此溶劑回收率低，且產(chǎn)生大量廢水。

　　對(duì)于低沸溶劑，如甲醇、二氯甲烷等，在真空條件下，冷凝溫度很低，很難用-15 ℃冷鹽水來冷凝，回收率會(huì)更低，只能讓大部分低沸溶劑進(jìn)入水里，產(chǎn)生廢水。

　　4）干式螺桿泵只需要少量循環(huán)冷卻水，運(yùn)行費(fèi)用低。而對(duì)于水環(huán)泵，由于不斷有溶劑進(jìn)入水箱內(nèi)，就需要定期或連續(xù)對(duì)水箱換水，以保持泵運(yùn)行的真空度，需要消耗大量的水。

　　對(duì)于水費(fèi)不斷上漲的情況下，水環(huán)泵的運(yùn)行費(fèi)用是較大的，盡管干式螺桿泵的設(shè)備價(jià)格比水環(huán)泵高，但就長(zhǎng)期運(yùn)行使用來看，其費(fèi)用更低，更經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

　　5）對(duì)于化工生產(chǎn)的安全和產(chǎn)品質(zhì)量來看，干式螺桿真空泵也有其優(yōu)點(diǎn)。我們使用的真空體系中往往有許多物料要與水發(fā)生反應(yīng)，甚至產(chǎn)生分解爆炸的危險(xiǎn)。

　　水環(huán)泵存在突然停泵時(shí)，水倒吸回真空系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，容易產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)，或?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生污染。

　　而干式螺桿泵無(wú)水無(wú)油，即使倒吸也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)或污染，對(duì)安全和質(zhì)量保障更為有利。

　　6）防腐蝕性能。干式螺桿真空泵過流部件可采用鍍鎳處理，能耐受大部分有機(jī)酸氣和無(wú)機(jī)酸氣的腐蝕，在抽取甲苯含鹽酸氣的蒸餾體系中已成功運(yùn)用。

　　而水環(huán)泵由于不便進(jìn)行防腐處理，一般不能使用于酸性體系。