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水环泵 水环式真空泵的工作原理

水环泵主要用于粗空和大型瓦斯抽采过程中。广泛应用于化工、石油、轻工、医药、食品等行业,如真空空过滤、真空空给料、真空空浓缩、真空空脱气等。

单级水环泵极限压力可达8~2×103 Pa,双级水环泵极限压力可达1×102Pa,排量为0.25~500 m3/h..

一、水环式真空泵的工作原理

当水环泵的工作轮2在泵体1中旋转时,形成水环3和工作室5。水环和工作轮形成月牙形空室。右半月牙的体积由小变大,形成一个吸引室。左边半月牙的容积由大变小,构成压缩过程(相当于排气室)。泵送的气体通过进气管8和进气口4进入吸气室。转子进一步旋转,使得气体被压缩并通过排气口6和排气管7排出。排出的气体和水滴通过排气管7进入水箱10,此时,气体与水分离,气体通过管9排放到大气中,水从水箱进入泵或通过管11排放到排水设备。

图水环泵工作示意图

水环泵的压缩比由吸入口的末端位置和排气口的起始位置决定。因为吸入口的末端位置决定了吸入腔吸入的气体量;排气口开始的位置决定了排气时压缩气体的体积。对于结构尺寸已经确定的水环泵,可以计算其压缩比。

二、水环泵的基本类型和特点。

水环泵根据结构不同可分为以下几种类型:

1.单级单作用水环泵:单级是指只有一个叶轮,单作用是指叶轮每转一圈进行一次吸气和排气。这种泵极限高空,但抽速低,效率低。

2.单级双动水环泵:单级是指只有一个叶轮,双动是指叶轮每转动一次,进气和排气就进行两次。在相同的抽气速度下,双作用水环泵的体积和重量比单作用水环泵大大减小。由于工作腔对称地分布在泵毂的两侧,作用在转子上的载荷得到了改善。这种泵的抽速和效率较高,但其真极限空较低。

3.两级水环泵:两级水环泵大多由单作用泵串联而成。本质上是两个单级单作用水环泵的叶轮共用一个主轴,并连接在一起。其主要特点是在高真空度下仍有较大的抽速,工况稳定。

4.大气水环式泵:大气水环式泵实际上是一个有大气喷射器与水环式泵串联的装置。水环泵前串联一个大气泵,提高极限真空,扩大泵的应用范围。

与其他类型的机械泵相比,水环泵具有以下优点:

1.结构简单,制造精度要求低,易于加工。操作简单,维护方便。

2、结构紧凑,泵一般直接与电机相连,转速高。以较小的结构尺寸,可以获得较大的排气量。

3.泵腔内没有金属摩擦面,不需要对泵进行润滑。旋转部分和固定部分之间密封可以直接通过水封来完成。

4.泵腔内气体压缩过程中的温度变化很小,可以认为是等温压缩,因此可以排除易燃易爆气体。

5.由于没有排气阀和摩擦面,含尘气体、可凝性气体、气水混合物都可以抽出。

水环泵也有它的缺点:

1,效率低,一般在30%左右,好一点的能达到50%。

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