水環式真空泵的工作原(yuán)理
發布(bù)時間:2023/01/03 17:13:01
水環式真空泵(bèng)(簡稱水環泵)是一種粗真空泵,它所能獲(huò)得的極限(xiàn)壓力,對于(yú)單級泵為2.66~9.31kPa;對于雙級(jí)泵為0.133~0.665kPa。水環泵也(yě)可用(yòng)作壓縮(suō)機,它屬于低壓的(de)壓縮機,其壓力(lì)範圍(wéi)為(1~2)X105Pa表壓(yā)力(在特(tè)定的條件下)。水環泵在石油(yóu)、化(huà)工、機械、礦(kuàng)山、輕工、造紙、動力(lì)、冶(yě)金、醫藥和(hé)食品等工業及市政(zhèng)與(yǔ)農業等(děng)部門的許(xǔ)多工藝過(guò)程中,如(rú)真空過濾、真(zhēn)空送料、真(zhēn)空脫氣、真空蒸發、真空(kōng)濃縮和(hé)真空回潮等,得到了廣泛的應用,由于水環泵壓縮氣體的過(guò)程是等溫(wēn)的,故可抽除易燃、易(yì)爆的氣體,此外(wài)還可抽除含塵(chén),含水的氣體,因(yīn)此,水環泵的(de)應(yīng)用日益增大。
葉輪被偏心(xīn)的安裝在(zài)泵體中,當(dāng)葉輪按圖示方(fāng)向旋轉時,進入水環泵泵體的水被葉輪抛向四周(zhōu),由于離心力的作用(yòng),水形成了一個與(yǔ)泵腔形狀(zhuàng)相(xiàng)似的等厚度的封閉(bì)的水(shuǐ)環。水(shuǐ)環的上(shàng)部(bù)内表面恰(qià)好與葉輪輪毂相切(如Ⅰ-Ⅰ斷面),水環的下部(bù)内表面剛好與葉片(piàn)頂端接觸(實際上,葉片在水環内有(yǒu)一定(dìng)的插入深(shēn)度)。此時,葉(yè)輪輪毂與水環之(zhī)間形成了一(yī)個月牙形空間(jiān),而這(zhè)一空間又被(bèi)葉輪分成與葉片(piàn)數目相等的若幹(gàn)個(gè)小腔(qiāng)。如果以葉輪的上部0°為起點,那(nà)麼葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時,小腔的容積(jī)逐漸由小變(biàn)大(即從斷面Ⅰ-Ⅰ到Ⅱ-Ⅱ),壓強(qiáng)不斷的降低,且與吸(xī)排氣盤上(shàng)的吸氣(qì)口相通,當小腔空(kōng)間内的壓強低于被抽(chōu)容器内(nèi)的壓強,根據氣體壓強平衡的原理(lǐ),被抽的氣體不斷地(dì)被(bèi)抽(chōu)進小腔,此時正(zhèng)處于吸氣過程。當吸氣完成時與吸氣口(kǒu)隔絕,從Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ斷面,小腔(qiāng)的容積正(zhèng)逐漸減小(xiǎo),壓力不斷(duàn)地增大,此時正處于壓縮過程(chéng),當壓縮的氣(qì)體提前(qián)達到(dào)排氣壓力時(shí),從(cóng)輔助排氣閥提(tí)前排氣。從斷面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,而(ér)與排氣口相通的小腔的(de)容積進一(yī)步(bù)地減小(xiǎo)壓強進一步的(de)升高(gāo),當氣體的(de)壓強大(dà)于排氣壓強時,被壓縮(suō)的氣體從排氣口被排出,在泵的連續運轉過(guò)程中,不斷地進行着吸(xī)氣、壓縮、排氣(qì)過程,從而達到(dào)連續抽氣(qì)的目的(de)。
在水環(huán)泵中,輔助排氣閥是(shì)一種特殊結構,一般(bān)采用橡皮球閥,它的作用是消(xiāo)除泵在運轉過程中産生的過壓縮與壓(yā)縮不足的(de)現象(xiàng)。這兩種現象都(dōu)會引起過(guò)多的功率(lǜ)消耗。因為水(shuǐ)環泵沒(méi)有直接(jiē)的排(pái)氣閥,而(ér)且排氣壓力始終是(shì)固定的,水環泵的(de)壓縮比決定(dìng)于進氣口的終止位置和排氣口的起始(shǐ)位置,然而(ér)這兩個(gè)位置是固定不變的,因而不适應吸入壓力(lì)變化的需(xū)要。為了(le)解決這個問(wèn)題,一般在排氣口下(xià)方設置橡皮球閥,以(yǐ)便當泵腔内過早達到排氣壓(yā)力時,球閥自動開啟,氣(qì)體排出,消除了過壓縮現象(xiàng)。一般在設(shè)計水環泵時都(dōu)以最低(dī)吸入壓(yā)力來确定壓縮比,以此(cǐ)來确定排氣口的起始位置(zhì),這樣就解(jiě)決了壓縮不足的現(xiàn)象。