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水環(huán)式真空泵的性能特點分析

[內(nèi)容提要]:水環(huán)式真空泵是以水為工作液的真空泵,這種真空泵主要是抽除易燃、易爆,含水、含塵的氣體;缺點是效率普遍低于50%。

水環(huán)式真空泵是以水為工作液的真空泵,在各行各業(yè)中應(yīng)用比較廣泛,主要在食品、醫(yī)藥、輕工、機械、石油、化工、礦山等行業(yè)作用于真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等。同時由于水環(huán)式真空泵中氣體壓縮是等溫的,所以水環(huán)式真空泵也可用于抽除易燃、易爆,含水、含塵的氣體。

水環(huán)式真空泵優(yōu)點:

結(jié)構(gòu)簡單,制造精度要求不高,容易加工。

吸氣均勻,工作平穩(wěn)可靠,操作簡單,維修方便。

壓縮氣體基本上是等溫的,即壓縮氣體過程溫度變化很小。

由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面,無須對泵內(nèi)進行潤滑,而且磨損很小。轉(zhuǎn)動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。

結(jié)構(gòu)緊湊,泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高,一般可與電動機直聯(lián),無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸,可以獲得大的排氣量,占地面積也小。

水環(huán)式真空泵缺點:

效率低,一般在30%左右,較好的可達50%。

真空度低,這不僅是因為受到結(jié)構(gòu)上的限制,更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液,極限壓強只能達到2000~4000Pa。用油作工作液,可達130Pa。

水環(huán)是真空泵原理圖 

水環(huán)式真空泵工作原理:水環(huán)式真空泵是靠腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的。

具體運轉(zhuǎn):在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中順時針方向旋轉(zhuǎn)時,水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用,水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點,那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大,且與端面上的吸氣口相通,此時氣體被吸入,當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,小腔由大變小,使氣體被壓縮;當小腔與排氣口相通時,氣體便被排出泵外。

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