泵設備知識 - 水環(huán)式真空泵

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水環(huán)式真空泵（簡稱水環(huán)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(huán)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(huán)泵在石油、化工、機械、礦山、輕工、造紙、動力、冶金、醫(yī)藥和食品等工業(yè)及市政與農(nóng)業(yè)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(fā)、真空濃縮和真空回潮等，得到了廣泛的應用，由于水環(huán)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(huán)泵的應用日益增大。
一、水環(huán)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(nèi)必須充以一定數(shù)量的工作水。
葉輪旋轉時，水被帶動旋轉，形成一緊貼泵殼內(nèi)壁的水環(huán)。水環(huán)內(nèi)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(huán)泵的工作過程可分為三個連續(xù)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(huán)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(chǎn)生的過壓縮與壓縮不足的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象都會引起過多的功率消耗。因為水環(huán)泵沒有直接的排氣閥，而且排氣壓力始終是固定的，水環(huán)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(nèi)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(xiàn)象。一般在設計水環(huán)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(xiàn)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��；
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(nèi)部密封部件，結構簡單、維護方便、流量均勻、工作平穩(wěn)、噪音小。

hsh_taotao

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