水環(huán)式真空泵是用來(lái)抽吸空氣和其他無(wú)腐蝕性、不溶于水、不含有固體顆粒的氣體的機(jī)泵,以便在密閉容器中形成真空,滿足工藝流程要求。
如圖所示,啟動(dòng)前,通過(guò)水環(huán)液補(bǔ)水管線給真空泵腔體加適量的水作為工作液,啟動(dòng)泵后當(dāng)葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用,水形成了一個(gè)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(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,水環(huán)的下部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸 ( 實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度) 。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成與葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。
如果以水環(huán)式真空泵葉輪的上部 0°為起點(diǎn),那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前 180 °時(shí)小腔的容積由小變大,且與端面上的吸氣口相通,此時(shí)氣體被吸入,當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕; 當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),小腔由大變小,使氣體被壓縮; 當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí),氣體便被排出泵外。
水環(huán)式真空泵是靠泵腔容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的,因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩U婵毡霉ぷ鲿r(shí),在水環(huán)的作用下,氣體由吸氣管路進(jìn)入泵內(nèi),泵在排氣時(shí)連同水一起排出,由于吸入的氣體壓縮產(chǎn)生的熱量,使水環(huán)液的溫度不斷升高,這對(duì)泵的性能影響較大,而且泵填料處也需要冷卻。
因此,在真空泵工作過(guò)程中,不斷地給水環(huán)式真空泵供水,以冷卻和補(bǔ)充泵內(nèi)消耗的水。在不缺水源或廢水可回收再利用的情況下,水環(huán)液可直接排放。在許多裝置中,為節(jié)約用水,真空泵一般都配有氣液分離器。例如 2BV 系列真空泵,以 15 ℃ 水做水環(huán)液,配氣液分離器和部分工作液循環(huán)連接的情況下,實(shí)際補(bǔ)水量為未配分離器時(shí)的 1 /2 左右。在真空泵排氣一端接有汽水分離器,真空泵排出的氣體和所帶的部分水排入汽水分離器后,汽水分離,氣體由排氣管排出后直接進(jìn)入大氣或通過(guò)回收裝置回收,留下的水經(jīng)氣液分離器底部回水管供至真空泵內(nèi)繼續(xù)使用。
隨著工作時(shí)間的延長(zhǎng),循環(huán)使用的工作液溫度會(huì)不斷的升高,這時(shí)需從汽水分離器的補(bǔ)水處供給一定的冷水,以降低工作液的溫度,保證泵能達(dá)到設(shè)計(jì)的技術(shù)要求和性能指標(biāo),多出的水則通過(guò)汽水分離器的溢水口排出。汽水分離器與真空泵之間設(shè)計(jì)有換熱器時(shí),氣水分離器液位一般通過(guò)浮球閥等自動(dòng)控制,液位降低后浮球閥開(kāi)啟補(bǔ)水,一定液位后浮球閥自動(dòng)關(guān)閉,液位超過(guò)溢水口部分溢流排出,操作簡(jiǎn)單。當(dāng)水環(huán)真空泵在吸氣壓力接近極限真空下長(zhǎng)期工作時(shí),應(yīng)在排水管路或汽水分離器與水環(huán)式真空泵蓋之間聯(lián)接氣蝕保護(hù)管,以對(duì)泵進(jìn)行保護(hù)并消除氣蝕聲。
水環(huán)式真空泵不帶汽蝕保護(hù)時(shí),吸氣壓力不得低于 8000 Pa,這是為了避免在水溫 15 ℃ ,抽除 20 ℃ 干空氣時(shí)引起汽蝕,更高水溫時(shí),允許的低吸氣壓力會(huì)相應(yīng)高些,泵帶汽蝕保護(hù)時(shí),泵可抽氣至至大真空度。
小編:Amy