羅茨真空泵由于輸送和壓縮氣體而產(chǎn)生熱量,這些熱量從轉(zhuǎn)子傳至殼體而散發(fā)。但在低壓下,氣體對熱的傳導和對流性能,致使轉(zhuǎn)子吸收的熱量不易散出,造成轉(zhuǎn)子溫度高于殼體的溫度。由于轉(zhuǎn)子的熱膨脹,使轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與泵殼間的間隙減少,特別在壓差也高的情況下,尤為嚴重。
甚至造成轉(zhuǎn)子卡死,使泵損壞。為了使羅茨泵在較高的壓差下工作,以擴大使用范圍,增加泵的性,就設(shè)法散出轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量,也就是說要對轉(zhuǎn)子進行冷卻。為了理解空氣冷卻的實質(zhì),先來看一下氣體在羅茨真空泵排氣一側(cè)的流動情況,在羅茨真空泵中吸入氣體被壓縮的過程不是連續(xù)的,而是突然的。
吸入氣體隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動而被封閉于腔內(nèi),又隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),使腔內(nèi)的氣體突然與排氣口接通。由于排氣一側(cè)的氣體壓力較高,排氣口處的氣體就向腔中返沖,然后又隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)趕排出泵外。這樣的過程在每旋轉(zhuǎn)一周中兩個轉(zhuǎn)子共進行四次排氣過程。
從上述氣體的流動情況可以設(shè)想:假若每次返沖到泵腔中的氣體是冷的,則可以在高溫的泵腔內(nèi)吸收大量的熱量,這些吸收了熱量的氣體又在轉(zhuǎn)子的繼續(xù)壓縮中排出,從而會達到轉(zhuǎn)子冷卻的目的。