水環真空泵結構及原理
2021-10-13

      水環真空泵是偏心安裝在泵殼的多葉片轉子。當它旋轉時,它向泵殼噴射液體,形成與泵殼液環同心的液環,轉子葉片形成容積周期性變化的旋轉變容二極管真空泵。


  水環真空泵是一種真空泵,它通過偏壓葉輪在泵室內的旋轉運動來周期性地改變工作室的容積,從而實現抽吸。它的工作室由一個旋轉的液環和一個葉輪組成。其結構和工作原理與液環壓縮機相似。


  當工作液體是水時,它被稱為水環真空泵。水環真空泵是一個粗真空泵。它能獲得的極限真空為2000-4000帕,串聯空氣噴射器能達到270-670帕。


  當葉輪如圖所示順時針旋轉時,水被葉輪甩來甩去。由于離心力的作用,水根據泵室的形狀形成大致相等的厚度封閉圓環。水環下部的內表面正好與葉輪輪轂相切,而水環上部的內表面正好與葉片的尖端接觸(事實上,葉片具有一定的插入深度)。此時,在葉輪輪轂和水環,之間形成一個新月形空間,該空間被葉輪分成幾個具有相同數量葉片的小腔。如果以葉輪的下部為起點,則在葉輪旋轉前,小腔的體積以180度由小變大,并與端面上的吸入口連通。這時,氣體被吸入,在吸入結束時,小腔與吸入口隔離。當葉輪繼續旋轉時,小腔由大變小,導致氣體被壓縮;當小腔與排氣口連通時,氣體從泵中排出。


  水環真空泵(簡稱水環泵)是一種粗糙的真空泵,可以獲得2000-4000帕的極限真空和270-670帕的一系列大氣噴射器。水環泵也可用作壓縮機,稱為水環壓縮機,屬于低壓壓縮機,其壓力范圍為1 ~ 2×105帕表壓。


  水環泵是作為自吸泵使用的,后來逐漸用于許多工業部門,如石油、化學工業、機械、采礦、輕工業、醫藥和食品。在許多工業過程中,如真空過濾、真空引水、真空進料、真空蒸發、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣,水環泵被廣泛使用。由于真空應用技術的快速發展,人們一直重視通過水環泵獲取原始真空。由于水環泵中的氣體壓縮是等溫的,易燃易爆氣體可以去除,粉塵和含水氣體也可以去除。因此,水環泵的應用日益增多。


  泵體充滿適量的水作為工作流體。當葉輪按圖中所示的方向順時針旋轉時,水被葉輪甩來甩去。由于離心力的作用,水根據泵室的形狀形成大致相等的厚度封閉圓環。水環上部的內表面正好與葉輪輪轂相切,而水環下部的內表面正好與葉片的尖端接觸(事實上,葉片具有一定的插入深度)。此時,在葉輪輪轂和水環,之間形成新月形空間,并且該空間被葉輪分成多個具有相等數量葉片的小腔。如果以葉輪的上部為起點,則在葉輪旋轉前,小腔的體積以180度由小變大,并與端面上的吸入口連通。這時,氣體被吸入,在吸入結束時,小腔與吸入口隔離。當葉輪繼續旋轉時,小腔由大變小,導致氣體被壓縮;當小腔與排氣口連通時,氣體從泵中排出。


  總而言之,水環泵是靠泵腔容積的變化來實現吸氣、壓縮和排氣的,因此它屬于變容式真空泵。


  1.水環真空泵的優點

       1)結構簡單,制造精度要求低,易于加工。

  2)結構緊湊,泵轉數高。一般情況下,它可以直接與電機連接,無需減速器。因此,利用小的結構尺寸,可以獲得大的排氣容積,并且占據的面積也小。

  3)壓縮氣體基本上是等溫的,即壓縮氣體的工藝溫度變化很小。

  4)由于泵腔內沒有金屬摩擦面,泵內不需要潤滑,磨損非常小。旋轉部件和固定部件之間的密封可以通過水封直接完成。

  5)吸力均勻,運行穩定可靠,操作簡單,維護方便。水環真空泵的缺點1)低效率,通常約30%,優選高達50%。

  2.低真空度,這不僅是由于結構限制,更重要的是由于工作流體的飽和蒸汽壓。由于水環泵中的氣體壓縮是等溫的,易燃易爆氣體可以被去除。由于沒有排氣閥和摩擦面,帶有灰塵、可冷凝氣體和氣水混合物的氣體可以被去除。盡管效率很低,但由于這些突出的特點,它仍然被廣泛使用。


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