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水环式真空泵原理示意图
来自:南光真空设备   发布时间:2011-12-23
水环式真空泵原理示意图
水环式真空泵叶轮偏心肠安装在泵体内,起动前向泵内注入必定高度的水,叶轮旋转时,水受离心力作用而在泵体壁内形成一个旋转的水环、叶片与两端的分配器形成密闭的空腔,在前半转(此时经过吸气孔)的旋转过程中,密封的空腔容积逐渐扩大,气体由吸气孔吸入;在后半转(此时经过排气孔)的旋转过程中,密封的气体密封容积逐渐缩小,气体从排气孔排出,随之排出的还有一部分水  E7 M  T, G: [2 w6 w: a: h
 
7 S+ {# t& g3 `水环式真空泵工作原理9 c7 g3 p' ?% C# M( b
水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力领域为1~2×105Pa表压力。2 l+ j& I. }- d5 z% [
  水环泵最初用作自吸水泵,而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环泵得到广泛的利用。由于真空利用技巧的飞跃发展,水环泵在粗真空获得方面一直被人们所器重。由于水环泵中气体压缩是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘、含水的气体,因此,水环泵利用日益增多。
* w$ Q. c- F8 h: z0 m9 ]  如图:在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中教唆的方向顺时针旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有必定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮持续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。% R$ u5 L7 @! C% U. @

* \0 c* H! I3 a& a  综上所述,水环泵是靠泵腔容积的变更来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。
8 g5 a6 e9 @, E# r  D2 ~水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点:4 I/ x6 l+ M+ j2 c3 H$ \5 x6 n. g
结构简略,制作精度恳求不高,容易加工。 结构紧凑,泵的转数较高,一般可与电动机直联,无须减速装置。故用小的结构尺寸,可以获得大的排气量,占地面积也小。 压缩气体基础上是等温的,即压缩气体过程温度变更很小。 由于泵腔内没有金属磨擦表面,无须对泵内进行润滑,而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。 吸气均匀,工作安稳可靠,操作简略,维修方便。
$ C9 V/ @6 M. t! E  Q0 q+ V水环泵也有其弊病:3 g3 ~1 O! V7 ~. Q! H
效率低,一般在30%左右,较好的可达50%。 真空度低,这不仅是因为受到结构上的限制,更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液,极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液,可达130Pa。 , n1 E4 q+ M5 n( K, O9 V
  总之,由于水环泵中气体压缩是等温的,故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面,故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和睦水混杂物。有了这些突出的特点,尽管它效率低,仍然得到了广泛的利用。
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