原文地址:水环式真空泵的工作道理作者:大梦未醒水环式真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限压力,对单级泵为2.66~9.31kPa;对双级泵为0.133~0.665kPa。水环泵也可用作压缩机,它属于低压的压缩机,其压力范围为(1~2)X105Pa表压力(在特定的条件下)。水环泵在石油、化工、机械、矿山、轻工、造纸、动力、冶金、医药和食品等工业及城市管理工作与农业等部门的许多工艺历程中,如真空过滤、真空送料、真空脱气、真空蒸发、真空浓缩和真空回潮等,得到了广泛的应用,由于水环泵压缩气体的历程是等温的,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,水环泵的应用日益增大。

如图为水环泵的工作道理概况图,水环泵是由叶轮、泵体、吸排气盘、水在泵体内壁形成的水环、吸气口、排气口、辅助排气阀等组成的。

叶轮被偏心的安装在泵体中,当叶轮按图示方向旋转时,进入水环泵泵体的水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了1个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切(如Ⅰ-Ⅰ断面),水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上,叶片在水环内有一定的插进去深度)。此时,叶轮轮毂与水环之间形成了1个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。要是以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时,小腔的容积逐渐由小变大(即从断面Ⅰ-Ⅰ到Ⅱ-Ⅱ),压强不停的降低,且与吸排气盘上的吸气口相通,当小腔空间内的压强低于被抽器皿内的压强,按照气体压强均衡的道理,被抽的气体不停地被抽进小腔,此时正处于吸气历程。当吸气完成时与吸气口隔绝,从Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ断面,小腔的容积正逐渐减小,压力不停地增大,此时正处于压缩历程,当压缩的气体提前达到排大气的压力力时,从辅助排气阀提前排气。从断面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高,当气体的压强大于排大气的压力强时,被压缩的气体从排气口被排出,在泵的连续运转历程中,不停地进行着吸气、压缩、排气历程,从而达到连续抽气的目的。

在水环泵中,辅助排气阀是一种特殊布局,一般采用橡皮球阀,它的作用是消除泵在运转历程中孕育发生的过压缩与压缩不足的征象。这两种征象都会引起过多的功率消耗。因为水环泵没有直接的排气阀,而且排大气的压力力始终是固定的,水环泵的压缩比决定于进气口的终止位置和排气口的起始位置,然而这两个位置是固定不变的,因而不适应吸入压力变化的需要。为相识决这个问题,一般在排气口下方设置橡皮球阀,以便利泵腔内过早达到排大气的压力力时,球阀AUTO开启,气体排出,消除开过压缩征象。一般在设计水环泵时都以最低吸入压力来确定压缩比,以此来确定排气口的起始位置,这样就解决了压缩不足的征象。