随着水环式真空泵在各行各业中的广泛使用,了解它的工作原理和选择常识也越来越重要
工作原理
水环式真空泵的叶轮和泵体是不同轴的,泵体两侧由侧盖封闭,水环式真空泵的工作原理是随着叶轮的旋转,工作介质由于惯性向外运动——离开叶轮流向泵体的内表面,形成一个运动的液体圆环即液环(如图3-41),因此液环、叶片与泵体之间形成若干容积不同的空腔,并且各空腔随叶轮的旋转其容积将周期性的变化。在侧盖适当的位置开设吸人口和排气口,在叶片间空腔容积在逐渐增大的过程中,与吸入口相通,则可吸人气体;当空腔容积遥渐减小时,气体将压缩;叶轮旋转到适当位置后,与排气口相通,则可排出压缩气体。如此循环即可连续完成抽送气体的作用。
水环式真空泵工作过程中,工作介质传递能量的过程是:在吸气过程中,工作介质在叶轮的推动下增加运动速度(因而也从叶轮那里获得动能),并从叶轮中流出,同时从吸气口吸人气体;在压缩过程中,工作介质速度下降,同时返回叶轮,压力上升,气体被压缩。可见在水环式真空泵的整个工作过程中,工作介质起着接受来自叶轮的机械能,并将其转换为自身的液体动能,然后液体动能再转换为液体的压力能,并对气体进行压缩做功,从而zui终将液体能转换为气体的能量。
选用常识
一、泵类型的确定
泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。
泵工作时,需要注意以下两个方面:
1.尽可能要求在区内,也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。
2.应避免在zui大真空度或zui大排气压力附近运行。在此区域内运行,不仅效率极低,而且工作很不稳定,易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言,在此区域之内运行,往往还会发生汽蚀现象,产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏,以致泵无法工作。
根据以上原则,当泵所需的真空度或气体压力不高时,可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高,单级泵往往不能满足,或者,要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量,即要求性能曲线在较高真空度时较平坦,可选用两级泵。如果真空度要求在-710mmhg以上,可选用水环-大气泵或水环-罗茨真空机组作为抽真空装置。
如果只作真空泵用,则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单,容易制造和维护,且在高真空情况下抗汽蚀性好。如果仅作较大气量的压缩机使用,则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大,体积小,重量轻,径向力能得到自动平衡,轴不容易产生疲劳断裂,泵的使用寿命较长。
二、根据系统所需的气量选择真空泵
初步选定了泵的类型之后,对于真空泵,还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。