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水环式真空泵,真空过滤,真空浓缩,往复式真空泵,工作原理

水环式真空泵(简称水环泵)是1种粗真空泵,它所能取得的极限压力,对单级泵为2.66~9.31kPa;对双级泵为0.133~0.665kPa。水环泵也可用作紧缩机,它属于低压的紧缩机,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进程中,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,得到了广泛的利用,由于水环泵紧缩气体的进程是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,另外还可抽除含尘,含水的气体,因此,水环泵的利用日趋增大。

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4周,由于离心力的作用,水构成了1个与泵腔形状类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),水环的下部内表面恰好与叶片顶端接触(实际上,叶片在水环内有1定的插入深度)。此时,叶轮轮毂与水环之间构成了1个月牙形空间,而这1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0°为出发点,那末叶轮在旋转前180°时,小腔的容积逐步由小变大(即从断面Ⅰ-Ⅰ到Ⅱ-Ⅱ),压强不断的下降,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,此时正处于吸气进程。当吸气完成时与吸气口隔绝,从Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ断面,小腔的容积正逐步减小,压力不断地增大,此时正处于紧缩进程,当紧缩的气体提早到达排气压力时,从辅助排气阀提早排气。从断面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,而与排气口相通的小腔的容积进1步地减小压强进1步的升高,当气体的压强大于排气压强时,被紧缩的气体从排气口被排出,在泵的连续运转进程中,不断地进行着吸气、紧缩、排气进程,从而到达连续抽气的目的。

在水环泵中,辅助排气阀是1种特殊结构,1般采取橡皮球阀,它的作用是消除泵在运转进程中产生的过紧缩与紧缩不足的现象。这两种现象都会引发过量的功率消耗。由于水环泵没有直接的排气阀,而且排气压力始终是固定的,水环泵的紧缩比决定于进气口的终止位置和排气口的起始位置,但是这两个位置是固定不变的,因此不适应吸入压力变化的需要。为了解决这个问题,1般在排气口下方设置橡皮球阀,以便当泵腔内过早到达排气压力时,球阀自动开启,气体排出,消除过紧缩现象。1般在设计水环泵时都以最低吸入压力来肯定紧缩比,以此来肯定排气口的起始位置,这样就解决了紧缩不足的现象。

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