螺杆泵的工作原理

单螺杆泵其工作原理是当电动机带动泵轴转动时，螺杆一方面绕本身的轴线旋转，另一方面它又沿衬套内表面滚动，于是形成泵的密封腔室。

螺杆每转一周，密封腔内的液体向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，液体螺旋形方式从一个密封腔压向另一个密封腔，最后挤出泵体。

螺杆泵是一种新型的输送液体的机械，具有结构简单，工作安全可靠，使用维修方便，出液连续均匀，压力稳定等优点；

扩展资料：

螺杆泵因其有可变量输送，自吸能力强、可逆转，能输送含固体颗粒的液体等特点，在污水处理厂中，广泛地被使用在输送水，湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。

一、螺杆泵的转速选用：

螺杆泵的流量与转速成线性关系，相对于低转速的螺杆泵，高转速的螺杆泵虽能增加了流量和扬程，但功率明显增大，高转速加速了转子与定子间的磨耗，必定使螺杆泵过早失效，而且高转速螺杆泵的定转子长度很短，极易磨损，因而缩短了螺杆泵的使用寿命。

通过减速机构或无级调速机构来降低转速，使其转速保持在每分三百转以下较为合理的范围内，与高速运转的螺杆泵相比，使用寿命能延长几倍。

二、螺杆泵的品质：

螺杆泵的种类较多，相对而言，进口的螺杆泵设计合理，材质精良，但价格较高，服务方面有的不到位，配件价格高，订货周期长，可能影响生产的正常运行。

国内生产的大都仿制进口产品，产品质量良莠不齐，在选用国内生产的产品时，在考虑其性价比的时候，选用低转速，长导程，传动量部件材质优良，额定寿命长的产品。

参考资料：百度百科-螺杆泵

内部结构和气体压缩原理是一样的。真空泵是用来将气体抽走，在被抽吸的地方建立一定真空；空压机则是将气体压缩到一定压力后，供应给需要压缩空气的设备。

螺杆空压机：

螺杆空压机采用预成套配置螺杆式空气压缩机只需单一的电源连接及压缩空气连接，并内置冷却系统，令安装工作大为简化。螺杆式空气压缩机以其高效能、高效率、免维护、高度可靠等优点始终如一的为各行各业提供优质的压缩空气。

螺杆式空气压缩机采用预成套配置，只需单一的电源连接及压缩空气连接，并内置冷却系统，令安装工作大为简化。螺杆式空气压缩机以其高效能、高效率、免维护、高度可靠等优点始终如一的为各行各业提供优质的压缩空气。螺杆式空气压缩机中的螺杆压缩组件，采用最新型数控磨床内部制造，

并配合在线激光技术，确保制造公差精确无比

。其可靠性和性能可确保

压缩机的运转费用在使用期内一直极低。调整压缩机、一体式压缩机和干燥剂系列都是L/LS系列压缩机中的新产品。

螺杆空压机采用预成套配置，只需单一的电源连接及压缩空气连接，并内置冷却系统，令安装工作大为简化。螺杆式空气压缩机以其高效能、高效率、免维护、高度可靠等优点为各行各业提供优质的压缩空气。

螺杆真空泵：

螺杆真空泵是利用一对螺杆，在泵壳中作同步高速反向旋转而产生的吸气和排气作用的抽气设备，它是油封式真空泵的更新换代产品，能抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合，在国内各大制药和化工企业得到广泛应用。

两螺杆经精细动平衡校正，由轴承支撑，安装在泵壳中，螺杆与螺杆之间都有一定的间隙，因此泵工作时，相互之间无磨擦，运转平稳，噪音低，工作腔无需润滑油，因此，干式螺杆泵能抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合，极限真空更高，消耗功率更低，具有节能，免维修等优点。它是油封式真空泵的更新换代产品。

我们先了解一下螺杆干式真空泵的工作原理，它也是电动机驱动，当驱动部分电机启动时，通过传动部分介轮将动力传送给一对同步时限齿轮，由同步时限齿轮带动一对啮合螺杆转子做同步反方向高速旋转，通过螺杆转子与泵腔间容积变化进行连续吸排气做功，如图气体由上侧进入，在泵腔内压缩，由螺杆转子下端排入冷凝缓冲区，压缩冷凝液体进入排液管，不凝气体通过该排气口排出，螺杆转子旋转一周期完成一次吸排气过程。螺杆干式真空泵抽气过程分吸气、压缩、排气等三个过程，经过这三个过程，将气体从泵的入口排出到出口。

螺杆干式真空泵分为立式、卧式等安装形式，广泛应用于石油化工、制药、食品、医药中间体、精细化工、农药、光伏电子、环境保护等行业的各种工艺。真空泵能抽出空气、二氯甲烷、正己烷、环己烷、丙酮、四氢呋喃、苯、甲苯、汽油、氢气、硅烷、氯化氢、氨气等气体介质。

螺杆干式真空泵具有节能环保优势，使用起来安全免维护，河北恒盛泵业螺杆干式真空泵采用组合式反螺旋工业迷宫密封，更适用于医药、化工等工艺中含有粉尘、易结晶及可凝气体工况的使用，取代了机械密封结构，保证生产稳定同时降低维修维护成本，底板采用不锈钢材质并作特殊处理，在高温、腐蚀性工况极大地延长其使用寿命。轴端调用军用特殊材质，不仅提高了耐腐蚀性、耐磨性、机械强度及韧性等特性，同时也保证了真空泵的极限性能。

  好凯德螺杆真空泵的干运行保护器的作用及原理

1.作用：好凯德螺杆真空泵干运转热电保护器，可以防止定子由于干运转而受到损坏

2.检测原理：安装在定子的热电传感器适中检测着转子和定子之间的温度，并把此间的温度与温控信号转换器上温度的设定值相比较，如果好凯德螺杆真空泵在运行过程中发生干运行，转子和定子之间的磨损会使定子的温度上升，当达到设定温度点时，干运行保护器的控制单元会使定子的温度上升，当达到设定温度点时，干运行保护器的控制单元会使螺杆泵停止运转，并发出报警信号，提示真空泵在干运行过程中，需得到迅速处理，避免造成设备事故的发生。

采用干式真空泵，泵内不仅不存在润滑油，而且亦不存在废液处理的问题。但是泵腔内没有油，就使得泵腔内部的间隙无法保持密封，而且还失去了用于控制温度的传热介质，这对干式真空泵带来很大的挑战。

早期的干泵是由几级罗茨型转子或几级爪型转子串联而成，它们在泵腔内没有任何接触，用同步齿轮带动二个平行的转子轴，由于泵腔内没有任何液体，所以内部间隙要尽可能保持很小，以减少气体的返流。但是这个很小的间隙对于工艺颗粒的堆积显得十分敏感，目前解决这个问题的办法就是：从泵的入口充入惰性气体将它冲刷掉，或者用惰性气体来稀释可凝性的腐蚀气体。

干泵在半导体行业应用成功，亦激励干泵制造商将干泵引入化学工业，虽然干泵价格昂贵，但运行成本较低，特别是没有废液处理问题，对环境和健康十分有利。目前各种类型的干泵很多，包括涡旋泵、隔膜泵、干式旋片泵、罗茨型干泵、爪式干泵和螺杆真空泵。在化工行业应用中占主导地位的是罗茨型干泵、爪式干泵和螺杆真空泵。

1 罗茨型干泵

罗茨型干泵是属于较大型的干式真空泵，在化学工业有着广泛应用。该泵是由三级三叶型罗茨转子串联组成，它们装在同一根轴上，各级转子之间由中隔板隔开，形成各级泵腔，上一级排气口连到下一级进气口，各级串联进行抽气。各级转子的直径和形状是相同的，各级转子的宽度向高压侧方向变窄，但是这种设计均需要级间冷却，亦即上一级排出的气体通过热交换器后冷却后再进入到下一级的入口，如图8所示。这种三叶型的罗茨型干泵虽然可以减少气体返流，但是被抽气体要经过曲折路程才能排出到泵外，容易造成工艺物料堆积在泵腔内，而且颗粒杂质也不容易直接排出到泵外。罗茨型干泵可以从大气抽到10Pa，抽速为（36～60）升/秒。

图8 罗茨型干泵

2 爪式干泵

爪泵在1930年就己经研究成功，并首次用于压缩机行业，这种爪式转子的特点是在高压下具有高的压缩比。爪式转子还具有两个功能：一是用来截获、输送以及压缩气体，另一个就是像阀门一样，在适当的时间打开和关闭吸气口和排气口。目前这种泵的设计结构大都是由一级罗茨转子与三级爪式转子串联而成，罗茨转子作为高真空级，爪形转子作为压缩排气级，如图9所示。

图9 单爪式泵

这种爪式干泵早期应用于半导体的溅射、刻蚀、离子注入及PCVD薄膜制备等领域时，由于在工艺过程中会生成大量微小颗粒或反应生成的腐蚀性介质，可以通过向泵口引入惰性气体进行清洗，以防止微小颗粒在泵腔内沉积，同时亦降低腐蚀性气体的浓度。爪型泵己经在化工行业的蒸发、蒸馏、干燥、浓缩等领域应用。这种爪型泵的极限压力为（1～10）Pa，抽速为（25～140）L/s。

3 螺杆真空泵

螺杆真空泵是20世纪90年代初出现的一种理想的泵种，具有抽速范围宽广、结构简单紧凑、泵腔内无摩擦组件、能耗低、无废液排放以及运行成本低等一系列优点，因而在半导体、光伏产业、化工、制药、石化、空间模拟、低压风洞等领域到广泛应用。

螺杆真空泵的工作原理：由一对同步齿轮带动逆向旋转的螺杆，在螺杆与螺杆之间、螺杆与泵腔之间均有一定的间隙，没有任何金属与金属之间的接触。于是螺杆在旋转过程中就将被抽气体从进气口吸入并排出到排气口，见图10。

图10 螺杆真空泵断面图

早期的螺杆真空泵是等螺距，为了降低能耗、降低泵腔内的温度，又开发了变螺距的螺杆真空泵。其中一种螺杆是由二段螺距大小不等的螺杆拼接而成，另外一种就是螺距连续变化的螺杆真空泵，螺杆是由一个整体材料加工制作而成，各种不同的螺杆设计见图11所示。

图11 各种不同的螺杆设计

变螺距真空泵的最大优点就是比等螺距螺杆真空泵节能30％，排气温度亦较低。图12和图13分别为等螺距与变螺距的P-V图。

图12 等节距螺杆P—V图

图13 变节距螺杆P—V图

与罗茨型干泵和爪式泵相比，螺杆真空泵被抽气体在泵内的路程很短（见图14、15、16），很少受到扰动，可以迅速排出，因而微小的颗粒杂质不易积累在泵内。

图14 多级罗茨式

图15 罗茨+爪式

图16 干式螺杆泵

另外，螺杆真空泵的抽速特性较好，有效工作压力范围很宽，在大气到100Pa时仍有较高抽速（见图17）。

图17 抽速特性比较

由于螺杆真空泵大多数是用于抽除腐蚀性或危险性气体，为了防止泵腔和螺杆被腐蚀或生锈并延长泵的使用寿命，根据不同的应用可选择下列不同的涂层：

PTFE(聚四氟乙烯)涂层：

●耐化学性能好；

●涂层寿命较短；

●熔点低于300℃；

●耐磨性较差。

NIFA涂层：

●2个涂层（Ni+PFA），第一层Ni（15～20）μm，第二层PFA（25～35）μm(可溶性聚四氟乙烯)；

●对所有的化学物质均具有良好的耐腐蚀性；

●耐机械划伤的性能好；

●即使PFA涂层磨损，仍然有Ni涂层保护基体材料。

NIFLON涂层：

●1个涂层（PTFE溶于化学镀Ni）15～20μm；

●良好的耐磨性；

●对基材具有良好的结合力；

●对极大多数化学物质具有良好的耐蚀性；

●耐机械划伤；

尽管螺杆真空泵有涂层保护，但是仍然要避免腐蚀性介质冷凝在泵内，因此正确的操作使用和日常维护仍然十分重要——

在启动螺杆泵以前，首先要从泵的入口充入惰性气体，运行半小时，使泵腔内的温度升高，以防止被抽气体冷凝在泵腔内；

在螺杆泵停机以前，亦要从泵的入口充入惰性气体，运行半小时，以彻底清除泵腔内的残余物质；

如果工艺物质堆积在泵腔内，造成再启动困难或启动电流过大，则需要在停泵情况下，关闭主阀，打开排气口，用水蒸汽进行冲刷，直到泵可以灵活转动为止；

最后，由于螺杆泵在化工行业使用工况比较恶劣，必须根据使用说明书的要求进行日常维护。

结语

液环泵结构简单，运动部件少，操作、维护都十分简便，而且价格亦较低廉。螺杆真空泵虽然价格比较昂贵，但性能十分优越，运行费用亦低，不存在废液排放问题，既节能又环保。所以上述两种真空泵最适合于化工工艺应用。

由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用。

常用真空泵包括干式螺杆真空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵

和扩散泵等，这些泵是我国国民经济各行业应用真空工艺过程中必不可少的主力泵种。近年来， 伴随着我国经济持续高速发展，真空泵相关下游应用行业保持快速增长势头，同时在真空泵应用领域不断拓展等因素的共同拉动下，我国真空泵行业实现了持续稳定地快速的发展。

真空泵的类型众多，广泛用于塑料机械、砖瓦机械、食品机械、低温设备、石油化工、冶金、造纸机械、农药化工、真空设备、染料化工、医药化工、工业电炉、电子行业、矿山和地基处理等领域。

1、用于较高的螺杆真空泵不能直排大气，如果直排大气会构成螺杆真空泵吸气口与排气口压差太大，从而使真空泵过载，所以，雅之雷德机电科技为了确保能抵达较高真空有必要确保转子之间的空地。

2、运用时有必要设有前级泵，用前级泵将系统内压力吸至一定范围内时再发起的螺杆真空泵，如此可以避免螺杆真空泵出现过载现象。

此外，由于转子不断翻转转，被吸气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内，再经排气口排出，由于吸气后空间是全关闭情况，所以，在泵腔内气体没有紧缩和胀大，但当转子顶部转过排气口边沿，空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间中去，使气体压强陡然增高。而当转子继续转变时，气体就会排出泵外。

螺杆真空泵出现抽气现象与平常的检修工作也有关系，定期的进行保养及时的发现问题进行维护，不仅可以减少设备出现故障的情况对于设备的使用情况也是非常好的。