水環(huán)真空泵因其結構緊湊、操作簡單、對環(huán)境適應性強而在實際生產中得到最廣泛的應用。然而，水環(huán)真空泵的故障問題限制了其在實際生產和使用中的有效使用。因此，對水環(huán)真空泵常見故障進行深入研究和分析是非常必要的。
1.水環(huán)真空泵的工作原理
雖然不同類型的水環(huán)真空泵具有不同的結構，但它們的基本原理基本相同。水環(huán)最典型的真空泵類型是單級單作用水環(huán)真空泵，具有軸向吸入和排出。單級單作用水環(huán)真空泵的結構包括進氣口、出氣口、泵蓋、泵殼、葉輪、擋板、電機等。真空泵工作時水環(huán)，電機帶動葉輪旋轉，使工作室內的水在離心力的作用下形成水環(huán)。如果水環(huán)合適，成型的水環(huán)正好與上側的輪轂相切，并且正好與下側的葉輪頂端接觸。此時水環(huán)，在內表面、輪轂和葉片之間將形成不同尺寸的新月形空間，并且沒有連通。當電機帶動葉輪旋轉時，圖中右側月牙形空間的體積將由小到大，從而降低壓力。當與吸氣孔連通時，氣體將被吸入。然而，當它的體積從大變小時，氣體將被壓縮，壓力將增加。當氣體被壓縮到一定程度時，它將與排氣孔連通，氣體將被排出。由于補充水可以連續(xù)引入，水環(huán)可以基本上保持恒溫狀態(tài)，并且還可以吸收壓縮氣體產生的熱量，所以該過程也可以近似視為等溫過程。
水環(huán)真空泵運行時的能量傳遞過程如下:在吸入側，葉輪將能量傳遞給水，增加其動能并形成水環(huán)，然后水環(huán)動能轉化為壓力能轉化并轉化為氣體，從而實現(xiàn)壓縮和排氣的過程。水環(huán)真空泵的工作原理實際上與其他容積式泵非常相似，只是水環(huán)真空泵的能量傳遞介質是水環(huán)。由于飽和蒸汽壓的限制，當真空泵使用水作為工作流體時，極限壓力只能達到2000
~
4000帕。另外，水環(huán)真空泵效率低也是水環(huán)真空泵最常見的缺陷，一般效率約為35%。然而，水環(huán)真空泵具有結構簡單、占地面積小、等溫壓縮和維修方便等優(yōu)點，因此在各行業(yè)得到了廣泛的應用。
2.水環(huán)真空泵常見故障及處理
2.1進氣和出氣管道積水
運行中，水環(huán)真空泵與蒸汽冷凝器連接，由于水汽分離設備的工作漏洞，管道可能產生水汽積聚流。水環(huán)真空泵停止運行后，水蒸氣將逐漸冷凝并最終變成積水。一次產生的累積水可能較少，但多次之后，累積水將增加并最終流回真空泵，導致瞬時電壓過高和電機燃燒。進氣和出氣管道積水的維護和處理:首先，在日常工作中，應定期檢查水環(huán)真空泵，特別注意進氣和出氣管道有無積水，以便及時清理少量積水。為防止此類故障再次發(fā)生，應對水環(huán)真空泵的水氣分離器進行改造和完善，如采用耐磨性和耐腐蝕性更高的優(yōu)質鋼材，或加大水氣分離器的管徑，為水氣分離提供更多空間，以減少水汽積聚，消除和防止積水故障。
2.2電機異常啟動或過熱
首先，馬達啟動異常?！爱惓！笔侵冈胍暨^大或啟動失敗，這可能是由于泵內(葉輪阻力分配板內)有異物、電機供電電壓低和電機不相等造成的。在此基礎上，檢查電機的接線，以避免相位故障或電源故障等問題。如果真空泵長時間不運轉，除了對開口蓋進行除銹外，還應在里面加入除銹劑。必要時，還應打開端蓋，檢查其中是否有雜物，并調整分配板與葉輪之間的距離。其次，電機過熱。有三個原因。一是真空泵的供水量過大，導致電機負載過大。第二，電機缺相。第三，通風口被堵住了。有鑒于此，請仔細檢查真空泵的排氣容積。如果涉及的水量較大，應適當調整(減少)供水閥;電工應全面檢查電機，避免缺相。仔細檢查通風孔。如果有任何問題如堵塞，疏通它。
2.3缺乏真空
水環(huán)真空泵系統(tǒng)真空不足有幾個主要原因:
(1)
水環(huán)工作不穩(wěn)定。如果進水管結垢，進口電磁閥堵塞，泵的工作水供應將不足，從而使水環(huán)不穩(wěn)定。此時，由于偏離設計工作條件，泵的輸出將不可避免地下降，這將導致系統(tǒng)真空下降。響應方法是清除進水管中的污垢，并保持入口電磁閥通暢。
(2)入口止回閥失效。當閥板因結垢、腐蝕或堵塞而無法吸起時，會出現(xiàn)空氣錯流現(xiàn)象，即空氣會從備用泵的入口被吸入工作泵，從而增加泵的功耗，降低系統(tǒng)的真空度。對策是清除閥板的結垢或更換新的。
(3)密封不良。在軸端密封不良或密封失效的情況下，如果外部空氣被吸入水環(huán)真空泵，系統(tǒng)的真空度會下降，泵的兩個進氣管的溫度會不同。應對措施是檢查軸端，確保密封緊密。有時密封水的泄漏會太大。如果判斷錯誤是由于填料壓縮力不足造成的，填料的進一步壓縮將導致摩擦力增加和軸功率進一步增加。此時，真正的原因可能是工作水量太大，所以壓緊填料不能盲目。
2.4真空泵的氣蝕
在真空泵運行過程中，最常見的故障是葉輪轉子的損壞，這主要是由于葉片表面存在許多麻點和孔洞。在嚴重情況下，會發(fā)生葉片斷裂，導致設備非計劃停機，影響生產的正常運行。葉輪葉片這些故障的主要原因是氣蝕。氣蝕的主要原因是真空泵運行過程中，負壓區(qū)和正壓區(qū)之間有交替變化，這是由其結構和工作原理決定的。因此，為了減少甚至避免空化的危害，有必要對其結構進行改進。此外，可根據(jù)其工作原理采取一些措施。為了防止水環(huán)真空泵在氣蝕狀態(tài)下工作，可以采取兩種措施:一是改進管道設備，如增加空氣噴射器和氣蝕保護管等。二是根據(jù)空化的產生原理采取相應的改進措施，如降低工作流體的溫度、更換工作流體和選擇合適的類型。
2.5閥板破裂
水環(huán)閥板安裝在真空泵的兩個排氣口分配器的旁邊。其功能是消除真空泵運行過程中可能出現(xiàn)的過壓縮或欠壓縮，并防止泵的功耗增加和效率降低。閥板可以沿著分配器和擋板之間的軸向小距離移動。當泵內壓縮氣體的壓力小于泵出口處的壓力時，閥板向葉輪移動并緊貼分配器，以防止空氣在泵出口處形成小空腔進入，并確保氣體繼續(xù)被壓縮;當壓縮氣體的壓力大于泵出口壓力時，氣體通過排氣口沖刷閥板，使閥板的上部以一定角度擺動，以利于氣體的順利排出。通過這種方式，閥板的下部通常緊密地連接到分配器上，而上部以一定角度展開并扭曲成“S”形。長期扭曲導致應力集中在閥板的中部，導致疲勞損壞和中部斷裂。閥板破裂后，將出現(xiàn)以下影響:
(1)軸承過熱。當閥板破裂時，葉輪兩側的壓力將不平衡，轉子將產生軸向力，這將增加滾珠軸承的負荷。長期運行會導致軸承溫度升高。兩個閥板斷裂時，斷裂位置不完全相同，葉輪兩側的壓力也略有不平衡，軸向力比一個閥板斷裂時減小，軸承溫度降低，但仍較高。
(2)當軸功率上升時，閥板無法按照正確的狀態(tài)實現(xiàn)分配器的適當覆蓋，部分廢氣將再次回流到工作室，反復壓縮和排放，造成能量損失，增加電機負載。
(3)真空度下降。當兩側的閥板破裂時，系統(tǒng)真空將急劇下降。閥板損壞后，必須及時更換。如果一個閥板損壞后不及時更換，另一個閥板的使用壽命將大大縮短，并且在短時間內就會發(fā)生斷裂。
在實際生產中，為了減少各種故障對生產的影響，除采取上述各種措施外，還應加強在線檢查，并采取相應措施及時處理問題。泵停止運行后，應及時清理泵體內的工作流體，防止泵體結垢影響泵的性能和后續(xù)使用。