水环式真空泵/液环真空泵工作原理演示

2020-05-06 真空技术网 真空技术网整理

  水(shui)环(huan)(huan)真空(kong)泵(简称(cheng)水(shui)环(huan)(huan)泵)是一种粗真空(kong)泵,它所能获得的(de)极限真空(kong)为2000~4000Pa,串联大(da)气喷射器可达270~670Pa。水(shui)环(huan)(huan)泵也可用作(zuo)压(ya)缩(suo)机(ji),称(cheng)为水(shui)环(huan)(huan)式压(ya)缩(suo)机(ji),是属于低压(ya)的(de)压(ya)缩(suo)机(ji),其压(ya)力范围(wei)为1~2×105Pa表压(ya)力。

  水(shui)(shui)环泵(beng)最(zui)初(chu)用(yong)作(zuo)自吸水(shui)(shui)泵(beng),而后逐渐用(yong)于(yu)石油、化工(gong)、机(ji)械、矿山、轻工(gong)、医药及食品等许多(duo)(duo)工(gong)业(ye)部门。在工(gong)业(ye)生(sheng)产的(de)(de)许多(duo)(duo)工(gong)艺过程中(zhong),如(ru)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)过滤、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)引水(shui)(shui)、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)送料(liao)、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)蒸发(fa)、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)浓缩(suo)、真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)回潮和真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)脱气(qi)(qi)等,水(shui)(shui)环泵(beng)得到广泛的(de)(de)应(ying)(ying)用(yong)。由(you)(you)于(yu)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)应(ying)(ying)用(yong)技术(shu)的(de)(de)飞(fei)跃发(fa)展(zhan),水(shui)(shui)环泵(beng)在粗真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)获得方面一直被人们所重视。由(you)(you)于(yu)水(shui)(shui)环泵(beng)中(zhong)气(qi)(qi)体(ti)(ti)压缩(suo)是等温的(de)(de),故可(ke)(ke)抽除易燃、易爆的(de)(de)气(qi)(qi)体(ti)(ti),此外还可(ke)(ke)抽除含尘、含水(shui)(shui)的(de)(de)气(qi)(qi)体(ti)(ti),因此,水(shui)(shui)环泵(beng)应(ying)(ying)用(yong)日益增多(duo)(duo)。

水环式真空泵/液环真空泵工作原理图

水环(huan)式(shi)真空(kong)泵/液环(huan)真空(kong)泵工作原理图

  如图(tu):在泵体中装有(you)(you)适(shi)量(liang)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)作为(wei)工作液。当(dang)叶(ye)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)按图(tu)中顺时(shi)针方向(xiang)旋转时(shi),水(shui)(shui)(shui)被(bei)叶(ye)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)抛向(xiang)四周,由(you)于(yu)离心力的(de)(de)作用,水(shui)(shui)(shui)形成(cheng)了(le)一(yi)个决(jue)定(ding)于(yu)泵腔形状的(de)(de)近似于(yu)等(deng)厚度(du)的(de)(de)封(feng)闭圆(yuan)环(huan)(huan)。水(shui)(shui)(shui)环(huan)(huan)的(de)(de)下部分内表(biao)面恰好与(yu)(yu)叶(ye)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)毂相切,水(shui)(shui)(shui)环(huan)(huan)的(de)(de)上(shang)部内表(biao)面刚好与(yu)(yu)叶(ye)片(pian)顶端接(jie)触(chu)(实际上(shang)叶(ye)片(pian)在水(shui)(shui)(shui)环(huan)(huan)内有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)插(cha)入深度(du))。此时(shi)叶(ye)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)毂与(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)环(huan)(huan)之(zhi)间(jian)形成(cheng)一(yi)个月牙形空间(jian),而这一(yi)空间(jian)又被(bei)叶(ye)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)分成(cheng)和叶(ye)片(pian)数目相等(deng)的(de)(de)若干个小(xiao)(xiao)(xiao)腔。如果以叶(ye)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)下部0°为(wei)起(qi)点,那么叶(ye)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)在旋转前180°时(shi)小(xiao)(xiao)(xiao)腔的(de)(de)容积由(you)小(xiao)(xiao)(xiao)变大,且与(yu)(yu)端面上(shang)的(de)(de)吸气口(kou)(kou)相通,此时(shi)气体被(bei)吸入,当(dang)吸气终了(le)时(shi)小(xiao)(xiao)(xiao)腔则与(yu)(yu)吸气口(kou)(kou)隔绝;当(dang)叶(ye)轮(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)继(ji)续旋转时(shi),小(xiao)(xiao)(xiao)腔由(you)大变小(xiao)(xiao)(xiao),使气体被(bei)压缩;当(dang)小(xiao)(xiao)(xiao)腔与(yu)(yu)排气口(kou)(kou)相通时(shi),气体便被(bei)排出泵外(wai)。

  综上(shang)所述,水环泵是靠(kao)泵腔容(rong)积的变化来实现吸气、压缩和排(pai)气的,因此它属于变容(rong)式真空(kong)泵。

水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点

  结构简单,制造精度要(yao)求不高,容易加工。

  结构紧凑(cou),泵的转数较高,一般可(ke)与电动机直联,无须减速装(zhuang)置。故用小的结构尺寸,可(ke)以获得大(da)的排气量,占(zhan)地(di)面(mian)积(ji)也小。

  压缩气体(ti)(ti)基本上是等(deng)温的,即压缩气体(ti)(ti)过(guo)程温度(du)变化很小。

  由于(yu)泵(beng)腔内没有(you)金属磨擦表(biao)面,无须对(dui)泵(beng)内进行润滑,而且磨损很(hen)小。转动(dong)件(jian)和(he)固定(ding)件(jian)之间(jian)的密封可直接由水封来完成。

  吸气均匀,工作平稳可靠,操作简单,维修方便。

水环泵也有其缺点

  效率(lv)低,一(yi)般在30%左右(you),较好的可达(da)50%。

  真(zhen)空度(du)低,这不仅是因(yin)为受到结构上的(de)限制,更重要的(de)是受工(gong)作液饱和蒸气压的(de)限制。用水作工(gong)作液,极限压强只能达(da)到2000~4000Pa。用油作工(gong)作液,可达(da)130Pa。

  总之,由于水(shui)环泵中(zhong)气体(ti)压缩是等温的(de)(de),故可(ke)以抽除易燃、易爆的(de)(de)气体(ti)。由于没有(you)排气阀(fa)及摩(mo)擦表面(mian),故可(ke)以抽除带尘埃(ai)的(de)(de)气体(ti)、可(ke)凝性气体(ti)和气水(shui)混合物(wu)。有(you)了这些(xie)突(tu)出(chu)的(de)(de)特点,尽管(guan)它效(xiao)率(lv)低,仍(reng)然(ran)得到了广泛的(de)(de)应用(yong)。