水環(huán)真空泵因其結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)而在實(shí)際生產(chǎn)中得到最廣泛的應(yīng)用。然而，水環(huán)真空泵的故障問題限制了其在實(shí)際生產(chǎn)和使用中的有效使用。因此，對水環(huán)真空泵常見故障進(jìn)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣口、出氣口、泵蓋、泵殼、葉輪、擋板、電機(jī)等。真空泵工作時(shí)水環(huán)，電機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，使工作室內(nèi)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(cè)的輪轂相切，并且正好與下側(cè)的葉輪頂端接觸。此時(shí)水環(huán)，在內(nèi)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(dāng)電機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖中右側(cè)月牙形空間的體積將由小到大，從而降低壓力。當(dāng)與吸氣孔連通時(shí)，氣體將被吸入。然而，當(dāng)它的體積從大變小時(shí)，氣體將被壓縮，壓力將增加。當(dāng)氣體被壓縮到一定程度時(shí)，它將與排氣孔連通，氣體將被排出。由于補(bǔ)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(chǎn)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(yùn)行時(shí)的能量傳遞過程如下:在吸入側(cè)，葉輪將能量傳遞給水，增加其動(dòng)能并形成水環(huán)，然后水環(huán)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能轉(zhuǎn)化并轉(zhuǎn)化為氣體，從而實(shí)現(xiàn)壓縮和排氣的過程。水環(huán)真空泵的工作原理實(shí)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(zhì)是水環(huán)。由于飽和蒸汽壓的限制，當(dāng)真空泵使用水作為工作流體時(shí)，極限壓力只能達(dá)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(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、等溫壓縮和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

　　2.水環(huán)真空泵常見故障及處理

　　2.1進(jìn)氣和出氣管道積水

　　運(yùn)行中，水環(huán)真空泵與蒸汽冷凝器連接，由于水汽分離設(shè)備的工作漏洞，管道可能產(chǎn)生水汽積聚流。水環(huán)真空泵停止運(yùn)行后，水蒸氣將逐漸冷凝并最終變成積水。一次產(chǎn)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(dǎo)致瞬時(shí)電壓過高和電機(jī)燃燒。進(jìn)氣和出氣管道積水的維護(hù)和處理:首先，在日常工作中，應(yīng)定期檢查水環(huán)真空泵，特別注意進(jìn)氣和出氣管道有無積水，以便及時(shí)清理少量積水。為防止此類故障再次發(fā)生，應(yīng)對水環(huán)真空泵的水氣分離器進(jìn)行改造和完善，如采用耐磨性和耐腐蝕性更高的優(yōu)質(zhì)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(jī)異常啟動(dòng)或過熱

　　首先，馬達(dá)啟動(dòng)異常?！爱惓！笔侵冈胍暨^大或啟動(dòng)失敗，這可能是由于泵內(nèi)(葉輪阻力分配板內(nèi))有異物、電機(jī)供電電壓低和電機(jī)不相等造成的。在此基礎(chǔ)上，檢查電機(jī)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(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn)，除了對開口蓋進(jìn)行除銹外，還應(yīng)在里面加入除銹劑。必要時(shí)，還應(yīng)打開端蓋，檢查其中是否有雜物，并調(diào)整分配板與葉輪之間的距離。其次，電機(jī)過熱。有三個(gè)原因。一是真空泵的供水量過大，導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載過大。第二，電機(jī)缺相。第三，通風(fēng)口被堵住了。有鑒于此，請仔細(xì)檢查真空泵的排氣容積。如果涉及的水量較大，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整(減少)供水閥;電工應(yīng)全面檢查電機(jī)，避免缺相。仔細(xì)檢查通風(fēng)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(gè)主要原因:

　　(1) 水環(huán)工作不穩(wěn)定。如果進(jìn)水管結(jié)垢，進(jìn)口電磁閥堵塞，泵的工作水供應(yīng)將不足，從而使水環(huán)不穩(wěn)定。此時(shí)，由于偏離設(shè)計(jì)工作條件，泵的輸出將不可避免地下降，這將導(dǎo)致系統(tǒng)真空下降。響應(yīng)方法是清除進(jìn)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(dāng)閥板因結(jié)垢、腐蝕或堵塞而無法吸起時(shí)，會(huì)出現(xiàn)空氣錯(cuò)流現(xiàn)象，即空氣會(huì)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(jié)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(huì)下降，泵的兩個(gè)進(jìn)氣管的溫度會(huì)不同。應(yīng)對措施是檢查軸端，確保密封緊密。有時(shí)密封水的泄漏會(huì)太大。如果判斷錯(cuò)誤是由于填料壓縮力不足造成的，填料的進(jìn)一步壓縮將導(dǎo)致摩擦力增加和軸功率進(jìn)一步增加。此時(shí)，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(yùn)行過程中，最常見的故障是葉輪轉(zhuǎn)子的損壞，這主要是由于葉片表面存在許多麻點(diǎn)和孔洞。在嚴(yán)重情況下，會(huì)發(fā)生葉片斷裂，導(dǎo)致設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)，影響生產(chǎn)的正常運(yùn)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(yùn)行過程中，負(fù)壓區(qū)和正壓區(qū)之間有交替變化，這是由其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。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(jìn)管道設(shè)備，如增加空氣噴射器和氣蝕保護(hù)管等。二是根據(jù)空化的產(chǎn)生原理采取相應(yīng)的改進(jìn)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(gè)排氣口分配器的旁邊。其功能是消除真空泵運(yùn)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(dòng)。當(dāng)泵內(nèi)壓縮氣體的壓力小于泵出口處的壓力時(shí)，閥板向葉輪移動(dòng)并緊貼分配器，以防止空氣在泵出口處形成小空腔進(jìn)入，并確保氣體繼續(xù)被壓縮;當(dāng)壓縮氣體的壓力大于泵出口壓力時(shí)，氣體通過排氣口沖刷閥板，使閥板的上部以一定角度擺動(dòng)，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(dǎo)致應(yīng)力集中在閥板的中部，導(dǎo)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(dāng)閥板破裂時(shí)，葉輪兩側(cè)的壓力將不平衡，轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生軸向力，這將增加滾珠軸承的負(fù)荷。長期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致軸承溫度升高。兩個(gè)閥板斷裂時(shí)，斷裂位置不完全相同，葉輪兩側(cè)的壓力也略有不平衡，軸向力比一個(gè)閥板斷裂時(shí)減小，軸承溫度降低，但仍較高。

　　(2)當(dāng)軸功率上升時(shí)，閥板無法按照正確的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)分配器的適當(dāng)覆蓋，部分廢氣將再次回流到工作室，反復(fù)壓縮和排放，造成能量損失，增加電機(jī)負(fù)載。

　　(3)真空度下降。當(dāng)兩側(cè)的閥板破裂時(shí)，系統(tǒng)真空將急劇下降。閥板損壞后，必須及時(shí)更換。如果一個(gè)閥板損壞后不及時(shí)更換，另一個(gè)閥板的使用壽命將大大縮短，并且在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)生斷裂。

　　在實(shí)際生產(chǎn)中，為了減少各種故障對生產(chǎn)的影響，除采取上述各種措施外，還應(yīng)加強(qiáng)在線檢查，并采取相應(yīng)措施及時(shí)處理問題。泵停止運(yùn)行后，應(yīng)及時(shí)清理泵體內(nèi)的工作流體，防止泵體結(jié)垢影響泵的性能和后續(xù)使用。