水環(huán)真空泵(簡稱水環(huán)泵)是粗真空泵,得到的極限真空為2000~4000Pa,串聯(lián)大氣噴射器達到270~670Pa。 水環(huán)泵也可以作為壓縮機使用。
稱為水環(huán)式壓縮機,是低壓壓縮機,其壓力范圍為1~2×105Pa的表壓。
水環(huán)泵最初被用作吸水環(huán)泵,之后被用于石油、化學、工業(yè)、機械、礦山、輕工、醫(yī)藥、食品等很多工業(yè)部門。
在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝中,例如真空過濾、真空引水、真空輸送、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等,水環(huán)泵得到了廣泛的應用。
隨著真空應用技術(shù)的飛躍發(fā)展,水環(huán)泵在獲得粗真空方面一直受到重視。
因為水環(huán)泵中的氣體壓縮是等溫的,所以除了可以抽除易燃易爆的氣體以外,還可以抽除含塵含水氣體,所以水環(huán)泵的應用越來越多。
泵體里有適量的水作為工作液。 葉輪在順時針旋轉(zhuǎn)時,水被葉輪甩到周圍,在離心力的作用下,水形成由泵室的形狀決定的大致等厚的封閉圓環(huán)。
水環(huán)的下部內(nèi)表面正好與葉輪輪轂接觸,水環(huán)的上部內(nèi)表面正好與葉片前端接觸(實際上葉片在水環(huán)內(nèi)具有一定的插入深度)。
此時,葉輪的輪轂和水環(huán)之間形成新月形的空間,該空間被葉輪分成與葉片數(shù)量相等的幾個小空洞。
以葉輪的下部為起點,葉輪在旋轉(zhuǎn)前的180時,小室的容積變小,與端面的吸氣口相通,此時氣體被吸氣,吸氣結(jié)束時小室與吸氣口隔絕。
葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,小腔室變大變小,氣體被壓縮。 型腔通向排氣口時,氣體會排出泵外。
如上所述,水環(huán)泵是變?nèi)菔秸婵毡茫糜诟鶕?jù)泵室容積的變化實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣。
水環(huán)泵與其他類型的機械真空泵相比,有以下優(yōu)點。
結(jié)構(gòu)簡單,制造精度要求不高,加工方便。
結(jié)構(gòu)緊湊,泵轉(zhuǎn)速高,無需減速裝置就可以直接連接到馬達上。 因此,結(jié)構(gòu)尺寸小,能得到大的排氣量,占地面積也小。
壓縮氣體基本上是等溫的,即壓縮氣體的工藝溫度變化小。
由于泵室內(nèi)沒有金屬摩擦表面,所以不需要潤滑泵內(nèi),磨損少。 轉(zhuǎn)子和定子之間的密封可以用水封直接進行。
吸氣均勻,工作順利可靠,操作簡單,維護方便。
水環(huán)泵也有缺點。效率差,一般在30%左右,好的達到50%。
真空度低不僅是因為結(jié)構(gòu)上的限制,還因為工作液的飽和蒸氣壓而受到限制。 使用水作為工作液的話,極限壓力只有2000~4000Pa。
使用油作為液壓油時為130Pa。
總之,由于水環(huán)泵中的氣體壓縮是等溫的,所以可以排出易燃易爆的氣體。 因為沒有排氣閥和摩擦面,所以可以排出帶塵埃的氣體、凝縮性氣體、氣水混合物。
盡管有這些突出的特點,效率差,但仍得到了廣泛的應用。