水环式真空泵基础知识

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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。

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。

水环式真空泵工作原理如原理图：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。

综上所述，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。

水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点：

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。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。
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。

水环泵也有其缺点：

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。
总之，由于水环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。有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。

水环式真空泵启动、运行、停车要点：

1.水环真空泵开车前应做到：
（1）盘动联轴器检查有无卡塞。
（2）检查周围安全环境，检查各部螺丝是否紧固，各部件是否完好，各润滑点情况是否良好。
（3）开车时先关闭进气管和排气管，然后向泵的填料涵及气水分离器注水，当气水分离器向外溢水时，开动电机，然后打开排气管和进气管。
2、水环真空泵开车后应做到：
（1）运转中要坚守岗位，经常检查电机，轴承温度是否正常，各润滑点润滑是否良好。
（2）调节水封的进水量，在保证泵的密封同时尽量减少用水量。
（3）调节给水量，使气水分离器的水位保持在规定的高度，以便使泵以最少的耗水量达到最高的真空度。
（4）经常检查真空泵和自动排液器是否正常，严禁滤液进入真空泵。对备用泵应每隔十天开一次，避免泵内锈蚀。
3、水环式真空泵停车时应做到：
（1）先关闭进气管再关闭排气管，然后停电及停止向填料及气水分离器内注水。
（2）当气水分离器溢水停止向外溢水后，关闭向泵内的注水管。
（3）如果泵长期停车，必须拧开泵及气水分离器的放水管把水彻底放净，冬季要做好防冻工作，防止冻裂泵和水管。