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水环式真空泵的概述

  概述
  
  在现代工业生产的许多工艺中,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都要用到真空泵。水环式真空泵作为一种结构简单、制造精度不高、环保、使用环境不苛刻而得到一直都人们所重视。随着真空应用技术的飞速发展和应用的增加以及技术的改良,水环真空泵的应用必将日益增多。水环式真空泵是一种粗真空泵,由于通常人们都用水作为工作介质,因此常简称其为水环泵。水环泵通过内部固定叶片的偏心转子,将水(液体)抛向定子壁,水(液体)形成与定子同心的液环,液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空装置,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,串联大气喷射器可达270~670Pa。水环式真空泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为0.1~0.2MPa表压力。水环式真空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。
  
  原理
  
  启动之前在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,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入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。
  
  特点
  
  优点:结构简单,制造精度要求不高,容易加工;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;压缩气体基本上是等温的,即压缩气体过程温度变化很小;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;吸气均匀,工作平稳可靠,操作简单,维修方便;由于水环式真空泵中气体压缩是等温的,故可以抽除易燃、易爆的气体;由于没有排气阀及摩擦表面,故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。
  
  缺点:效率低,一般在30%左右,较好的可达50%;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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