水環(huán)式真空泵(水環(huán)泵)工作原理圖
如圖:在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中順時針方向旋轉(zhuǎn)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(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入
綜上所述,水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的,因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/font>
水環(huán)泵和其它類型的機械真空泵相比有如下優(yōu)點:
- 結(jié)構(gòu)簡單,制造精度要求不高,容易加工。
- 結(jié)構(gòu)緊湊,泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高,一般可與電動機直聯(lián),無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸,可以獲得大的排氣量,占地面積也小。
- 壓縮氣體基本上是等溫的,即壓縮氣體過程溫度變化很小。
- 由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面,無須對泵內(nèi)進行潤滑,而且磨損很小。轉(zhuǎn)動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。
- 吸氣均勻,工作平穩(wěn)可靠,操作簡單,維修方便。
水環(huán)泵也有其缺點:
- 效率低,一般在30%左右,較好的可達50%。
- 真空度低,這不僅是因為受到結(jié)構(gòu)上的限制,更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液,極限壓強只能達到2000~4000Pa。用油作工作液,可達130Pa。
總之,由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的,故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒有排氣閥及摩擦表面,故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點,盡管它效率低,仍然得到了廣泛的應(yīng)用。