水环真空泵的工作原理及优缺点

真空网 2024-05-13 09:10:41

一、水环真空泵简介

1、水环真空泵是液环式真空泵中最常见的一种。液环式真空泵是带有多叶片的转子心装在泵壳内。当它旋转时,把液体抛向泵壳并形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的旋转变容真空泵。当工作液体为水时,称水环真空泵。

2、水环真空泵主要用于粗真空、抽气量大的工艺过程中。在化工、石油、轻工、医药及食品工业中得到了广泛地应用,如真空过滤、真空送料、真空浓缩、真空脱气等。

二、水环真空泵的工作原理

1、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。

2、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。

3、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。

如上图所示,叶轮 1,偏心地装在泵体 2 内,起动前,向泵内注入一定高度的水,因此当叶轮旋转时,水受离心力的作用而在泵体壁上形成一旋转水环 3,水环上部内表面与轮毂相切,沿箭头方向旋转,在前半转的过程中,水环内表面逐渐与轮毂脱离,因此在叶轮叶片间形成真空状态的空间并逐渐扩大,这样就在吸气口吸入空气,在后半转的过程中,水环的内表面逐渐与轮毂靠近,叶片间的空间容积逐渐缩小,叶片间的空气因此被压缩而排出。如此,叶轮每转动一周,叶片间的空间容积改变一次,每个叶片间的水好像活塞一样往复一次,泵就连续不断地抽吸和排出气体。

三、水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点:

(1)、结构简单,制造精度要求不高,容易加工。

(2)、结构紧凑,泵的转数较高,一般可与电动机直联,无须减速装置。故用小的结构尺寸,可以获得大的排气量,占地面积也小。

(3)、压缩气体基本上是等温的,即压缩气体过程温度变化很小。

(4)、由于泵腔内没有金属磨擦表面,无须对泵内进行润滑,而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。

(5)、吸气均匀,工作平稳可靠,操作简单,维修方便。

四、水环泵也有其缺点:

(1)、效率低,一般在30%左右,较好的可达50%。

(2)、真空度低,这不仅是因为受到结构上的限制,更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液,极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液,可达130Pa。

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