罗茨泵机组压差可调式溢流阀的设计和应用

　　在真空系统中,特定工作单元的压差控制十分重要。本文以罗茨真空机组配置的溢流阀为例,介绍了压差可调式溢流阀的设计和应用。通过该溢流阀的合理配置,可以达到保护真空机组系统中相关工作单元的操作安全、控制工艺气体的流量、降低能耗等目的。

　　在真空系统设计中，经常需要在一特定的工作单元段控制压差，例如，在罗茨真空机组中罗茨泵的进、排气口压差；化学气体输送系统的进气口、排气口间的压差等。控制压差的目的主要有：保证系统工作单元段的安全稳定运行；控制工艺气体适当回流的流量；降低系统能耗等。在传统的设计方法中，通常采用差压传感器和调节阀组合的模式，控制程序复杂，管线连接繁琐，增加了控制的难度，降低了系统控制的可靠性。压差可调式溢流阀的适用范围广、使用方便，下面就以罗茨真空机组为例，对压差可调式溢流阀的设计和应用进行介绍。

罗茨真空机组的性能特点

　　罗茨真空泵具有体积小、运转平稳、转速高、在较宽压力范围内有较大抽速、泵内无摩擦和可获得清洁真空等特点。罗茨真空机组是真空系统中最常见的粗、低、中真空获得单元，可单独工作，也可作为其它泵的前级泵、预抽泵使用，因而在冶金、石油化工、轻工造纸、电工电子以及食品等工业领域得到了广泛应用。

　　根据工作压力范围的不同，罗茨真空泵分为低真空（直排大气）罗茨泵和中真空罗茨泵（机械增压泵）。罗茨泵在高压差工况条件运转时，由于压缩过程产生的热量，在转子与泵体之间产生较大的温差，使泵腔内转子因膨胀而卡死，因此不能在高压差下长期工作。气冷罗茨真空泵能承受高压差，可以用于直排大气，但在系统快速从大气压抽气至工艺要求时，罗茨真空泵需要较大的轴功率启动预抽，而在系统稳定运行阶段，一般只有很低的压差，只需要较小的轴功率就可维持运行。溢流阀的合理配置，可以允许罗茨泵在高排出压力下启动，通过控制其压差保持在一定范围内，减小启动阶段轴功率的需求，以减小罗茨泵电机功率的配置。因此，通过在罗茨真空泵组合理配置和使用真空溢流阀，可以节能降耗，提高产品运行可靠性的目的。

　　通过一系列的试验和研究，将原来罗茨真空泵上的溢流阀装置作为独立组件，并将其设计成压差可调式，大大拓展了真空溢流阀的使用范围，也使真空系统的配置更加灵活。通过压差可调式溢流阀的使用，可以适当减小罗茨泵的配置电机功率；可以确保罗茨泵运转时的压差小于其最大允许压差，使罗茨泵能够长期可靠运行，也可避免由于误操作造成的损坏；拓展应用到化学气体输送工艺中，能保证进、排气口间压差的恒定、可调。因此，压差可调式溢流阀的使用，可以优化真空系统配置，同时具有明显的节能降耗效果。

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