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液环真空泵/水环真空泵工作原理[图]

液环真空泵是用液体作工作介质的粗抽泵其中,用水作工作介质的叫水环真空泵,其他还可用油、硫酸及醋酸等作工作介质。工业上水环真空泵应用居多。
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,其压力范围为1~2×105Pa表压力。

液环真空泵/水环真空泵工作原理
  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,水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展,水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。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,水环泵应用日益增多。
液环真空泵/水环真空泵工作原理[图]
水环式真空泵/液环真空泵工作原理图

  如图:在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时,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。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。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和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部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;当叶轮继续旋转时,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。
  综上所述,水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。

循环水真空泵工作原理 
循环水真空泵又叫水环式真空泵是一种抽真空泵。其工作介质为水。循环水真空泵的抽真空原理与射流式抽气器不同.它仍属于离心式机械泵。圆筒形泵壳内偏心装置着叶轮转子.其叶片为前弯式.当叶轮旋转时。工作水在离心力作用下形成沿泵壳旋流的水环。由于叶轮偏心位置.水环相对叶片作相对运行.使相邻两叶片之间的空间容积呈周期性变化.有如液体“活塞”叶栅中作径向往复运行。例如位于图中右侧的叶片从右上方旋转到下方时.每两叶片间的水活塞”就离心向外推去.使这空间容积由小逐渐变大.到最下部时达最大。于是就从轴向吸气口4把气体吸进来。而当叶片由最下方向左上方转动过程中.“水活塞”向轴心方向作相对运动.两叶片间的空间义逐渐由大变小.于是将吸入的气体渐渐压缩。通过排气口6排出。随着叶轮稳定转动.每个容积轮反复变化.使吸、排气过程继续下去。
循环水真空泵的工作水与被压缩气体是一起排出的.因此水环需用新的冷水连续补充.以保持稳定的水环厚度和温度。水环除起“液体活塞”作用.还有散热(对缩压过程).密封(叶轮与配气板之间)冷却(轴封件)等作用。因此泵的工作转速(对应一定的水环厚度)实际工作水温和配气孔布置是几个主要影响因素.对抽气量、工作效率和压缩比(包括可达真空度)起决定性作用。
能随时根据系统真空度变化自动启停。当系统真空降低到比设定值还大10kPa100mbar时,机组配三台循环水真空泵.正常运行时投用一至两台。每台均为10U%容量。如一台泵运行时由另一台泵处于自动备用。则由压力开关的作用又使备用泵停下,这样就保证了抽气压力在规定范围以内运行。
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