水環(huán)式真空泵是液環(huán)式真空泵中ZUI常見的一種。液環(huán)式真空泵是帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi)。當它旋轉(zhuǎn)時,把液體拋向泵殼并形成與泵殼同心的液環(huán),液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡谩.敼ぷ饕后w為水時,稱水環(huán)泵。水環(huán)泵主要用于粗真空、抽氣量大的工藝過程中。在化工、石油、輕工、醫(yī)藥及食品工業(yè)中得到了廣泛地應(yīng)用,如真空過濾、真空送料、真空濃縮、真空脫氣等。
水環(huán)式真空泵剛開始是用作自吸水泵,而后逐漸用于石油、化工、機械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中,如真空過濾、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,水環(huán)式真空泵取得廣泛的應(yīng)用。由于真空應(yīng)用技術(shù)的飛躍發(fā)展,水環(huán)式真空泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)式真空泵中氣體壓縮是等溫的,故可抽除易燃、易爆的氣體,此外還可抽除含塵、含水的氣體,因此,水環(huán)式真空泵(簡稱水環(huán)泵)是一種粗真空泵,它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa,串聯(lián)大氣噴射器可達270~670Pa。水環(huán)式真空泵應(yīng)用日益增多。水環(huán)式真空泵工作原理如原理圖:
葉輪被偏心的安裝在泵體中,當葉輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時,進入水環(huán)式真空泵泵體的水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用,水形成了一個與泵腔形狀相似的等厚度的封閉的水環(huán)。水環(huán)的上部內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切(如Ⅰ-Ⅰ斷面),水環(huán)的下部內(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)之間形成了一個月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成與葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點,那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時,小腔的容積逐漸由小變大(即從斷面Ⅰ-Ⅰ到Ⅱ-Ⅱ),壓強不斷的降低,且與吸排氣盤上的吸氣口相通,當小腔空間內(nèi)的壓強低于被抽容器內(nèi)的壓強,根據(jù)氣體壓強平衡的原理,被抽的氣體不斷地被抽進小腔,此時正處于吸氣過程。當吸氣完成時與吸氣口隔絕,從Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ斷面,小腔的容積正逐漸減小,壓力不斷地增大,此時正處于壓縮過程,當壓縮的氣體提前達到排氣壓力時,從輔助排氣閥提前排氣。從斷面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,而與排氣口相通的小腔的容積進一步地減小壓強進一步的升高,當氣體的壓強大于排氣壓強時,被壓縮的氣體從排氣口被排出,在泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)過程中,不斷地進行著吸氣、壓縮、排氣過程,從而達到連續(xù)抽氣的目的。