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水环式真空泵的性能特点分析

[内容提要]:水环式真空泵是以水为工作液的真空泵,这种真空泵主要是抽除易燃、易爆,含水、含尘的气体;缺点是效率普遍低于50%。

水环式真空泵是以水为工作液的真空泵,在各行各业中应用比较广泛,主要在食品、医药、轻工、机械、石油、化工、矿山等行业作用于真空过滤、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。同时由于水环式真空泵中气体压缩是等温的,所以水环式真空泵也可用于抽除易燃、易爆,含水、含尘的气体。

水环式真空泵优点:

结构简单,制造精度要求不高,容易加工。

吸气均匀,工作平稳可靠,操作简单,维修方便。

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。

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。

水环式真空泵缺点:

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。

水环是真空泵原理图 

水环式真空泵工作原理:水环式真空泵是靠腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的。

具体运转:在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时,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。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的上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和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部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。

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