水環(huán)式真空泵是液環(huán)式真空泵中最常見(jiàn)的一種,。液環(huán)式真空泵是帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi),。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí),,把液體拋向泵殼并形成與泵殼同心的液環(huán),,液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。?dāng)工作液體為水時(shí),稱(chēng)水環(huán)泵,。
水環(huán)泵主要用于粗真空,、抽氣量大的工藝過(guò)程中。在化工,、石油,、輕工、醫(yī)藥及食品工業(yè)中得到了廣泛地應(yīng)用,,如真空過(guò)濾,、真空送料、真空濃縮,、真空脫氣等,。
單級(jí)水環(huán)泵的極限壓力可達(dá)8~2×103Pa,雙級(jí)水環(huán)泵的極限壓力可達(dá)1×102Pa,,排氣量為0.25~500m3/h,。
一、水環(huán)式真空泵的工作原理
水環(huán)泵工作輪2在泵體1中旋轉(zhuǎn)時(shí)形成了水環(huán)3和工作室5,。水環(huán)與工作輪構(gòu)成了月牙形空間,。右邊半個(gè)月牙形的容積由小變大,形成吸氣室,。左邊的半個(gè)月牙形的容積由大變小,,構(gòu)成了壓縮過(guò)程(相當(dāng)于排氣室)。被抽氣體由進(jìn)氣管8和進(jìn)氣口4進(jìn)入吸氣室,。轉(zhuǎn)子進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng),,使氣體受壓縮,經(jīng)過(guò)排氣口6和排氣管7排出,。排出的氣體和水滴由排氣管道7進(jìn)入水箱10,,此時(shí)氣體由水中分離出來(lái),氣體經(jīng)管道9排到大氣中,,水由水箱進(jìn)入泵中,,或經(jīng)過(guò)管道11排到排水設(shè)備中。
水環(huán)泵的工作原理圖
水環(huán)泵的壓縮比由泵的吸氣口終了位置和排氣口開(kāi)始位置所決定,。因?yàn)槲鼩饪诮K止位置決定著吸氣腔吸入氣體的體積,;而排氣口開(kāi)始的位置決定著排氣時(shí)壓縮了的氣體的體積,。對(duì)已經(jīng)確定了結(jié)構(gòu)尺寸的水環(huán)泵,可以求出其壓縮比,。
二,、水環(huán)式真空泵的基本類(lèi)型與特點(diǎn)
水環(huán)泵按不同結(jié)構(gòu)可分成如下幾種類(lèi)型:
1,、單級(jí)單作用水環(huán)泵:?jiǎn)渭?jí)是指只有一個(gè)葉輪,,單作用是指葉輪每旋轉(zhuǎn)一周,吸氣,、排氣各進(jìn)行一次,。這種泵的極限真空較高,但抽速和效率較低,。
2,、單級(jí)雙作用水環(huán)泵:?jiǎn)渭?jí)是指只有一個(gè)葉輪,雙作用是指葉輪每旋轉(zhuǎn)一周,,吸氣,、排氣各進(jìn)行二次。在相同的抽速條件下,,雙作用水環(huán)泵比單作用水環(huán)泵大大減少尺寸和重量,。由于工作腔對(duì)稱(chēng)分布于泵輪轂兩側(cè),改善了作用在轉(zhuǎn)子上的載荷,。此種泵的抽速較大,,效率也較高,但極限真空較低,。
3,、雙級(jí)水環(huán)泵:雙級(jí)水環(huán)泵大多是單作用泵串聯(lián)而成。實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)單級(jí)單作用的水環(huán)泵的葉輪共用一根心軸聯(lián)接而成,。它的主要特點(diǎn)是在較高真空度下,,仍然具有較大的抽速,而且工作狀況穩(wěn)定,。
4,、大氣水環(huán)泵:大氣水環(huán)泵實(shí)際是大氣噴射器串聯(lián)水環(huán)泵的機(jī)組。水環(huán)泵前面串聯(lián)大氣泵是為了提高極限真空,,擴(kuò)大泵的使用范圍,。
水環(huán)泵和其它類(lèi)型的機(jī)械真空泵相比有以下優(yōu)點(diǎn):
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,制造精度要求不高,,容易加工。操作簡(jiǎn)單,,維修方便,。
2,、結(jié)構(gòu)緊湊,泵一般與電動(dòng)機(jī)直聯(lián),,轉(zhuǎn)數(shù)較高,。用較小的結(jié)構(gòu)尺寸,可以獲得較大的排氣量,。
3,、泵腔內(nèi)沒(méi)有金屬摩擦表面,無(wú)須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑,。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間密封可直接由水封來(lái)完成,。
4、泵腔內(nèi)壓縮氣體過(guò)程溫度變化很小,,可認(rèn)為是等溫壓縮,,故可以抽除易燃、易爆的氣體,。
5,、由于沒(méi)有排氣閥及摩擦表面,故可以抽除帶塵埃的氣體,、可凝性氣體及氣水混合物,。
水環(huán)泵也有缺點(diǎn):
1、效率低,,一般在30%左右,,較好的可達(dá)50%。
2,、真空度低,。這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制,更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制,。