泵設備知識 - 水環式真空泵

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水環式真空泵（簡稱水環泵）是一種粗真空泵，它所能獲得的極限壓力，對于單級泵為2.66～9.31kPa；對于雙級泵為0.133～0.665kPa。水環泵也可用作壓縮機，它屬于低壓的壓縮機，其壓力范圍為（1～2）×105Pa表壓力（在特定的條件下）。水環泵在石油、化工、機械、礦山、輕工、造紙、動力、冶金、醫藥和食品等工業及市政與農業等部門的許多工藝過程中，如真空過濾、真空送料、真空脫氣、真空蒸發、真空濃縮和真空回潮等，得到了廣泛的應用，由于水環泵壓縮氣體的過程是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵，含水的氣體，因此，水環泵的應用日益增大。
一、水環真空泵的典型結構
如下圖所示，在泵體3，偏心地安裝著一個帶有若干個前彎葉片的開式葉輪1(小型泵采用徑向葉片)，葉輪兩側緊貼著側蓋2。與泵體連成一體的側蓋上靠近葉輪輪轂處開有較大的吸入口4和稍小的排出口5，分別與吸入管和排出管相通。

二、工作原理
工作前泵內必須充以一定數量的工作水。
葉輪旋轉時，水被帶動旋轉，形成一緊貼泵殼內壁的水環。水環內表面與葉輪輪轂表面及兩側蓋端面之間形成一個月牙形的工作空間。該空間被葉輪的葉片分隔成若干個互不相通的腔室。葉片間的這些腔室的容積隨葉輪的回轉在不斷地改變。
水環泵的工作過程可分為三個連續的階段：
(1) 吸入過程——當葉間轉過圖中的左半轉時，由于葉片外端與偏心的泵殼間的距離增加，葉間的液體就會被甩出，使葉間腔室的容積逐漸增大，于是，氣體便通過側面的吸入口被吸入。
(2) 壓縮過程——當葉間轉過吸入口開始進入圖示右半轉時，由于泵殼與葉片外端的距離逐漸縮小，葉輪外按圓周方向高速流動的液流便會擠入葉間。這樣，在葉間尚未與排出口相通時，其中的氣體便受到壓縮。
(3) 排出過程——當葉間轉到與排出口相通時，葉間腔室中的壓力即會在瞬間與排出壓力相平衡，并在葉輪隨后的轉動過程中，由于葉外的液體不斷擠入葉間，從而將氣體排出。

在水環泵中，輔助排氣閥是一種特殊結構，一般采用橡皮球閥，它的作用是消除泵在運轉過程中產生的過壓縮與壓縮不足的現象。這兩種現象都會引起過多的功率消耗。因為水環泵沒有直接的排氣閥，而且排氣壓力始終是固定的，水環泵的壓縮比決定于進氣口的終止位置和排氣口的起始位置，然而這兩個位置是固定不變的，因而不適應吸入壓力變化的需要。為了解決這個問題，一般在排氣口下方設置橡皮球閥，以便當泵腔內過早達到排氣壓力時，球閥自動開啟，氣體排出，消除了過壓縮現象。一般在設計水環泵時都以最低吸入壓力來確定壓縮比，以此來確定排氣口的起始位置，這樣就解決了壓縮不足的現象。
三、特點
1.理論流量取決于葉輪的尺寸和轉速；
2.壓力比取決于葉輪的尺寸和轉速；(排壓與吸入壓力之比）
3.造成的真空度隨工作水溫的增加而減小；
4.效率低；（只有30～50%）
5.工作過程接近等溫過程，適合泵送易燃、易爆、在高溫下易分解的氣體；
6.無吸、排閥和內部密封部件，結構簡單、維護方便、流量均勻、工作平穩、噪音小。

hsh_taotao

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