羅茨泵在真空系統(tǒng)中，一般與前級(jí)泵(旋片泵、滑閥泵和水環(huán)泵等)串聯(lián)構(gòu)成機(jī)組，在中真空范圍，作為機(jī)械增壓泵來(lái)應(yīng)用;雙級(jí)或多級(jí)羅茨泵機(jī)組可獲得高真空;對(duì)于干式清潔無(wú)油的抽氣系統(tǒng)多用氣冷式羅茨泵機(jī)組;對(duì)于含水蒸氣的被抽系統(tǒng)，多用濕式羅茨泵。

羅茨泵是一種雙轉(zhuǎn)子的容積式真空泵。其抽氣過(guò)程如圖1-7所示，在泵腔內(nèi)有兩個(gè)形狀對(duì)稱的轉(zhuǎn)子，形狀像鞋底，兩個(gè)轉(zhuǎn)子彼此朝相反的方向旋轉(zhuǎn)，由軸端齒輪軀動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。氣體進(jìn)入泵體后，隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，氣體從圖1-7中由(a)、(b)、(c)至(d)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程到排氣口，被與排氣口相連接的前級(jí)泵排除。與其他機(jī)械泵不同，羅茨泵不能壓縮氣體，因此，羅茨泵不能單獨(dú)對(duì)大氣排氣，必須配以前級(jí)機(jī)械泵同時(shí)工作，由前級(jí)機(jī)械泵將羅茨泵排出的氣體抽走。雖然羅茨泵對(duì)氣體沒(méi)有壓縮，但由于泵腔內(nèi)無(wú)摩擦，轉(zhuǎn)子可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，一般轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為3000~4000r/min，且轉(zhuǎn)子與泵殼之間的縫隙很小，僅為0.1mm左右，所以可獲得較大的抽速。目前市場(chǎng)上有20~2000L/s系列機(jī)組供應(yīng)。

圖1-7 羅茨泵的抽氣過(guò)程

當(dāng)前級(jí)機(jī)械泵工作狀況差時(shí)，不能將羅茨泵排出的氣體及時(shí)抽走，會(huì)造成羅茨泵排氣口壓力過(guò)高，極限真空變差，此時(shí)轉(zhuǎn)子受到的阻力增大，摩擦生熱，容易使電機(jī)燒毀。為了避免這一現(xiàn)象，在羅茨泵中設(shè)有一旁路保護(hù)裝置，即旁路溢流閥，如圖1-8所示。當(dāng)泵內(nèi)壓力差超過(guò)設(shè)定的許可壓力差ΔP時(shí)，旁路溢流閥打開(kāi)，氣體可由溢流閥排出，減輕轉(zhuǎn)子負(fù)載。

圖1-8 羅茨泵旁路溢流閥結(jié)構(gòu)示意圖

(6)蒸汽噴射真空泵

噴射真空泵是靠高壓噴射出的流體(氣體或液體)流的引射作用而使容器內(nèi)獲得一定真空度的真空獲取設(shè)備。噴射真空泵主要有水噴射泵和蒸汽噴射泵兩種，其中蒸汽噴射泵在真空冶金中用的較多。

蒸汽噴射泵是利用水蒸氣通過(guò)噴嘴形成的高速射流攜帶被抽氣體，使被抽容器內(nèi)獲得一定真空度的真空泵。蒸汽噴射泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠，可以抽出水蒸氣、粉塵、易燃易爆氣體、有腐蝕性的氣體和抽氣量大等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、食品、制藥等領(lǐng)域。其缺點(diǎn)是能量損失較大，抽氣效率較低。

單級(jí)泵由拉瓦爾噴嘴、混合室、擴(kuò)散器等構(gòu)成，如圖1-9所示。噴射泵的工作介質(zhì)是水蒸氣，泵工作時(shí)，蒸汽以超聲的速度從拉瓦爾噴嘴中噴出，形成高速射流，在混合室中形成低壓，將被抽氣體吸入?；旌蠚怏w在混合室中進(jìn)行能量交換以后，進(jìn)入擴(kuò)壓器，混合氣體減速增壓，當(dāng)壓力升高到一定程度后將氣體排除。單級(jí)泵的壓縮比一般為8~10，為了獲得更低的工作壓力，需要多個(gè)噴射泵串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成多級(jí)泵同時(shí)工作。