羅茨泵物理原理

羅茨泵 (roots-type pump) 是一種無內(nèi)壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級泵。羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結(jié)構(gòu)和制造精度外，還取決于前級泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度，可將羅茨泵串聯(lián)使用。 羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。 但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時，由于排氣側(cè)氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。羅茨泵在泵腔內(nèi)，有二個“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上，由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運動。在轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間，保持有一定的間隙，可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運行。由于300mbar是地球表面可以觀測到低的大氣壓，所以，真空也指容器內(nèi)的氣體壓強低于300mbar的狀態(tài)。

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羅茨泵總體結(jié)構(gòu)三種方案

1、立式：兩個轉(zhuǎn)子的軸線呈水平安裝，但兩個轉(zhuǎn)子軸線構(gòu)成的平面與水平面垂直，這種結(jié)構(gòu)，泵的進排氣口呈水平設(shè)置，裝配和連接管道都比較方便。

2.臥式：兩個轉(zhuǎn)子的軸線呈水平安裝，兩個轉(zhuǎn)子軸線構(gòu)成的平面成水平方向，這種結(jié)構(gòu)的泵的進氣口在泵的上方，排氣口在泵的下方（也有與此相反的）。下邊的排氣口一般為水平方向接出，所以進排氣方向是相互垂直的。排氣口接一個三通管向兩個方向開口，一端接排氣管道，另一端死或接旁通閥時使用。排氣口接一個三通管向兩個方向開口，一端接排氣管道，另一端死或接旁通閥時使用。

3、豎軸式：國外有的羅茨真空機組的兩個轉(zhuǎn)子軸線與水平面垂直安裝。這種結(jié)構(gòu)的裝配間隙容易控制，轉(zhuǎn)子裝配方便，占地面積小，但齒輪等傳動機構(gòu)裝拆不便，潤滑裝置也較復(fù)雜。

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羅茨泵的真空度

真空度是指某一空間內(nèi)氣體的稀薄程度。壓強是指氣體分子對單位容器表面造成的壓力（壓強是壓力與面積的比值，即P=F/S）。

真空度與壓強的國際制單位均為帕斯卡（Pa）。真空度越高，表明氣體越稀薄，空間內(nèi)氣體分子數(shù)越少，因此，對器壁產(chǎn)生的壓力越小。由此得出真空度與壓強的關(guān)系：真空度越高，壓強越低；真空度越低，壓強越高。

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