真空技术书籍,第二版

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。