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水环式真空泵工作原理

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水环式真空泵工作原理

发布日期:2019-05-18 作者: 点击:

真空是指在给定的空间内,低于标准大气压的气体状态。

利用机械、物理、化学或物理化学的方法对容器进行抽气,以获得真空的机器或器械,都叫做真空泵。

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真空泵种类很多,一般可分为容积真空泵、射流真空泵、和其它类型真空泵三大类,其中以容积真空泵应用最广。

水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为1~2×105Pa表压力。

  水环泵最初用作自吸水泵,而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展,水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的,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,水环泵应用日益增多。

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水环式真空泵工作原理如原理图:在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,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一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。

总之,水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于容积式真空泵。

扬程又叫“水头”。扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处到出口处能量的增值。通常用H表示,单位为m。

泵的扬程表征泵本身的性能,只和泵进出口法兰处的液体的能量有关,而和泵装置无直接关系。但是,利用能量方程,可以用泵装置中液体的能量表示泵的扬程。

一般情况下,卧式离心泵的扬程是以泵轴中心线为界,轴线一侧是吸水管,把水吸上来,轴线另一侧通过出水管把水压出去。水泵把水吸上来的高度,叫吸水扬程,简称吸程,用符号H表示;水泵能把水压出去的高度,叫做压水扬程,或称出扬程,用符号H表示。所以水泵扬程是吸水扬程和出水扬程之和。

H=H+H

转速是泵轴单位时间的转速,用符号n表示,单位是r/min。一般来说,口径小的泵转速高,口径大的泵转速低。

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