水環式真空泵是用來抽吸空氣和其他無腐蝕性、不溶于水、不含有固體顆粒的氣體的機泵,以便在密閉容器中形成真空,滿足工藝流程要求。
如圖所示,啟動前,通過水環液補水管線給真空泵腔體加適量的水作為工作液,啟動泵后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。水環的上部分內表面恰好與葉輪輪轂相切,水環的下部內表面剛好與葉片頂端接觸 ( 實際上葉片在水環內有一定的插入深度) 。此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成與葉片數目相等的若干個小腔。
如果以水環式真空泵葉輪的上部 0°為起點,那么葉輪在旋轉前 180 °時小腔的容積由小變大,且與端面上的吸氣口相通,此時氣體被吸入,當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕; 當葉輪繼續旋轉時,小腔由大變小,使氣體被壓縮; 當小腔與排氣口相通時,氣體便被排出泵外。
水環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。真空泵工作時,在水環的作用下,氣體由吸氣管路進入泵內,泵在排氣時連同水一起排出,由于吸入的氣體壓縮產生的熱量,使水環液的溫度不斷升高,這對泵的性能影響較大,而且泵填料處也需要冷卻。
因此,在真空泵工作過程中,不斷地給水環式真空泵供水,以冷卻和補充泵內消耗的水。在不缺水源或廢水可回收再利用的情況下,水環液可直接排放。在許多裝置中,為節約用水,真空泵一般都配有氣液分離器。例如 2BV 系列真空泵,以 15 ℃ 水做水環液,配氣液分離器和部分工作液循環連接的情況下,實際補水量為未配分離器時的 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入大氣或通過回收裝置回收,留下的水經氣液分離器底部回水管供至真空泵內繼續使用。
隨著工作時間的延長,循環使用的工作液溫度會不斷的升高,這時需從汽水分離器的補水處供給一定的冷水,以降低工作液的溫度,保證泵能達到設計的技術要求和性能指標,多出的水則通過汽水分離器的溢水口排出。汽水分離器與真空泵之間設計有換熱器時,氣水分離器液位一般通過浮球閥等自動控制,液位降低后浮球閥開啟補水,一定液位后浮球閥自動關閉,液位超過溢水口部分溢流排出,操作簡單。當水環真空泵在吸氣壓力接近極限真空下長期工作時,應在排水管路或汽水分離器與水環式真空泵蓋之間聯接氣蝕保護管,以對泵進行保護并消除氣蝕聲。
水環式真空泵不帶汽蝕保護時,吸氣壓力不得低于 8000 Pa,這是為了避免在水溫 15 ℃ ,抽除 20 ℃ 干空氣時引起汽蝕,更高水溫時,允許的低吸氣壓力會相應高些,泵帶汽蝕保護時,泵可抽氣至至大真空度。
小編:Amy