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水环式真空泵工作原理
- 2021-01-06-

真空泵(简称水环泵)是粗真空泵。可获得的极限真空度为2000〜4000Pa,串联的空气喷射器可以达到270〜670Pa。水环真空泵也可以用作压缩机,称为水环压缩机。它们是压力范围为1至2×105 Pa的低压压缩机。

水环真空泵起初用作自吸水泵,然后逐渐用于许多工业部门,例如石油,化学工业,机械,采矿,轻工业,医药和食品。在许多工业生产过程中,例如真空过滤,真空水分离,真空进料,真空蒸发,真空浓缩,真空回收和真空脱气,水环真空泵已被广泛使用。由于真空应用技术的飞速发展,水环真空泵在获得粗糙真空方面一直受到关注。由于水环真空泵中的气体压缩是等温的,因此它可以泵送易燃和爆炸性气体以及粉尘和含水气体。因此,水环泵的应用正在增加。

当叶轮沿图中所示方向顺时针旋转时,水将被叶轮排出。由于离心力,水形成了由泵腔形状决定的,厚度大致相等的封闭环。水环上部的内表面正好与叶轮的轮毂相切,水环下部的内表面正好接触叶片的顶部(实际上,叶片有一定的深度插入水环中)。此时,在叶轮毂和水环之间形成了月牙形的空间,该空间被叶轮分成具有相同数量的叶片的几个小腔。如果叶轮的上部从0°开始,则当叶轮在旋转之前旋转180°时,小空腔的体积变大,并且与端面上的吸入口连通。此时,气体被吸入。当吸气结束时,小腔与吸气口隔离;当叶轮继续旋转时,小空腔从大变小,气体被压缩。当小腔连接到排气口时,气体从泵中排出。

综上所述,水环式真空泵依靠泵腔容积的变化来实现吸,压缩和排气,因此它是可变容积的真空泵。与其他类型的机械真空泵相比,水环泵具有以下优点:

结构简单,制造精度不高,加工容易。

结构紧凑,并且泵具有很高的转数。通常,它可以不带减速器直接连接到电动机。因此,在结构尺寸小的情况下,可以获得大的排气量,并且占地面积也小。

压缩气体基本上是等温的,也就是说,压缩气体的温度变化很小。

由于在泵腔中没有金属摩擦表面,因此无需润滑泵,并且磨损小。旋转部分和固定部分之间的密封可以通过水封直接完成。

吸力均匀,工作稳定可靠,操作简单,维修方便。

水环式真空泵也有其缺点:

效率非常低,通常约为30%,高达50%。

真空非常低,这不仅是由于结构限制,而且更重要的是,工作流体的饱和蒸汽压也相同。以水为工作液,极限压力只能达到2000〜4000Pa。使用油作为工作流体,更高130Pa。

简而言之,由于水环真空泵中的气体压缩是等温的,因此可以泵送易燃易爆气体。因为没有排气门和摩擦表面,所以它可以吸入含尘气体,可冷凝气体和气水混合物。具有这些出色的功能,尽管效率低下,但仍被广泛使用。