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水环式真空泵的工作原理及特点
发布时间:2016-06-07 点击: 次   编辑:admin
水环式真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限压力,对于单级泵为2.66~9.31kPa;对于双级泵为0.133~0.665kPa.水环泵也可用作压缩机,它属于低压的压缩机,其压力范围为(1~2)X105Pa表压力(在特定的条件下)。水环泵在石油、化工、机械、矿山、轻工、造纸、动力、冶金、医药和食品等工业及市政与农业等部门的许多工艺过程中,如真空过滤、真空送料、真空脱气、真空蒸发、真空浓缩和真空回潮等,得到了广泛的应用,由于水环泵压缩气体的过程是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘,含水的气体,因此,水环泵的应用日益增大。
  叶轮被偏心的安装在泵体中,当叶轮按图示方向旋转时,进入水环泵泵体的水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切(如Ⅰ-Ⅰ断面),水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上,叶片在水环内有一定的插入深度)。此时,叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部,压强不断的降低,且与吸排气盘上的吸气口相通,当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强,根据气体压强平衡的原理,被抽的气体不断地被抽进小腔,此时正处于吸气过程。当吸气完成时与吸气口隔绝,从Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ断面,小腔的容积正逐渐减小,压力不断地增大,此时正处于压缩过程,当压缩的气体提前达到排气压力时,从辅助排气阀提前排气。从断面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高,当气体的压强大于排气压强时,被压缩的气体从排气口被排出,在泵的连续运转过程中,不断地进行着吸气、压缩、排气过程,从而达到连续抽气的目的。
  在水环泵中,辅助排气阀是一种特殊结构,一般采用橡皮球阀,它的作用是消除泵在运转过程中产生的过压缩与压缩不足的现象。这两种现象都会引起过多的功率消耗。因为水环泵没有直接的排气阀,而且排气压力始终是固定的,水环泵的压缩比决定于进气口的终止位置和排气口的起始位置,然而这两个位置是固定不变的,因而不适应吸入压力变化的需要。为了解决这个问题,一般在排气口下方设置橡皮球阀,以便当泵腔内过早达到排气压力时,球阀自动开启,气体排出,消除了过压缩现象。一般在设计水环泵时都以最低吸入压力来确定压缩比,以此来确定排气口的起始位置,这样就解决了压缩不足的现象。​
  水环式真空泵装置特点
    (1)工作可靠。当真空度在0-60%的范围内波动时,其管内稀薄空气流量变化较小,因此可保证吸料工作的正常进行。当发生过载和堵塞时,可自动调节压力,以提高真空度来冲破堵塞处,确保连续输送。​
    (2)由于空气流量小(仅为同功率风机风量的1/15左右),真空度高,因此可提高输送浓度,增长输送距离,缩小输料管直径,这对输送线路的布置、废气处理和工人操作都是有利的。​
    (3)由于空气流量小,真空度高,因此对整个系统的密闭性要求高,给连续排料造成了一定的困难。
    (4)由于水环式真空泵是靠水环封闭工作的,工作时要带动水一起运动,产生摩擦,引起能量损失,因而效率低,η≤40 %(约比机械真空泵低30%)。
    (5)废水处理措施:避免造成废水二次污染。严寒地区要考虑冬季保温、防冻措施​
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