水環(huán)式真空泵的工作原理

【學員問題】水環(huán)式真空泵的工作原理？
【解答】 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，串聯大氣噴射器可達270~670Pa.水環(huán)式真空泵也可用作壓縮機，稱為水環(huán)式壓縮機，是屬于低壓的壓縮機，其壓力范圍為1~2？05Pa表壓力。
水環(huán)式真空泵zui初用作自吸水泵，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)式真空泵得到廣泛的應用。由于真空應用技術的飛躍發(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)泵應用日益增多。
在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪順時針旋轉時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數目相等的若干個小腔。
綜上所述，水環(huán)式真空泵是靠泵腔容積的變化來實現吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變容式真空泵。水環(huán)泵和其它類型的機械真空泵相比有如下優(yōu)點：
結構簡單，制造精度要求不高，容易加工。
結構緊湊，泵的轉數較高，一般可與電動機直聯，無須減速裝置。故用小的結構尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。
壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。
由于泵腔內沒有金屬磨擦表面，無須對泵內進行潤滑，而且磨損很小。轉動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。
吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。
水環(huán)式真空泵也有其缺點：
效率低，一般在30%左右，較好的可達50%.
真空度低，這不僅是因為受到結構上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強只能達到2000~4000Pa.用油作工作液，可達130Pa.
總之，由于水環(huán)式真空泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。a由于沒有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應用。
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