水循环真空泵的工作原理是什么

循环水真空泵由水箱、水泵、压力表、止逆阀等部件组成，是以循环水作为工作流体，利用射流产生负压原理而设计的。广泛用于抽滤、蒸发、蒸馏、结晶、减压、升华等作业，是大专院校、医药化工、食品加工等领域实验室的理想设备。

一、工作原理和结构是什么？

循环水真空泵的工作水与被压缩气体是一起排出的．因此水环需用新的冷水连续补充．以保持稳定的水环厚度和温度。水环除起“液体活塞”作用．还有散热(对缩压过程)．密封(叶轮与配气板之间)冷却(轴封件)等作用。

二、有什么特点？

1、由于采用水循环作业，加入水箱内的水可循环使用，节水效果明显。

2、多功能综合作用。本机除可以提供真空条件外，还可同时进行外循环作业，为反应装置提供循环冷却水。

3、本机与自来水源连接，通过适量补充注水源，可以在较长时间连续作业情况下，保持真空循环水温度和水质不变，即可确保真空度下降，又能实现循环冷却水的供应。

4、本机可单独或同时抽气作业。每个抽气嘴各装一个真空表，可以方便地观察真空度，抽气管路上有止回阀，可防止抽真空作业以外停机时，循环水回流到被真空的设备中去

三、有什么注意事项吗？

请遵守安全规范、人身安全和事故防止等相关规范。

请使用独立的有保护接地的电源插座，并确认保护接地端子已可靠连接。

请将循环水真空泵电源插头完全地插入电源插座中，请不要使用指定以外的电源。

切勿用湿手去插拔电源插头。

不可损毁、修改、拉拽、过度弯曲或扭曲电源线，亦切勿把重物置于电源线上。

请将仪器放置于平稳、清洁、防滑、干燥和防火的台面。SHZ-95 型立式五抽头可直接将仪器放置在平整地面上。

请不要堵住或盖住仪器通风口或散热窗。

请不要在循环水真空泵上放置任何无关用品。

如果您在使用过程中，发现循环水真空泵有异味或有异常噪音（不包括水泵或真空泵工作的声音）时，应立即切断电源，然后在第一时间联系售后服务部。

如果一段时间内不使用循环水真空泵，应将电源线插头断开电源。排空储水箱内的水。

设备不要放置在靠近热源的地方。

不得随意拆卸和调整仪器的零部件，备件损坏时，请仅使用原装备件进行更换。

设备发生故障时，应及时切断电源，并在第一时间联系工厂进行维修指导或返厂检修。

凡是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵，称为机械真空泵。

机械真空泵按其工作原理及结构特点分述如下：  

一、变容真空泵

它是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种。  

1、往复式真空泵 ：利用泵腔内活塞往复运动，将气体吸入、压缩并排出。又称为活塞式真空泵。

2、旋转式真空泵 ： 利用泵腔内转子部件的旋转运动将气体吸入、压缩并排出。它大致有如下几种分类：  

1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵内各运动部件之间的间隙，减少泵内有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑阀式真空泵、余摆线真空泵等。

2)液环真空泵 将带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时，把工作液体抛向泵壳形成与泵壳同心的液环，液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小的旋转变容吸排气腔。工作液体通常为水或油，所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。

3)干式真空泵 它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。由于干式真空泵泵腔内不需要工作液体，因此，适用于半导体行业、化学工业、制药工业及食品行业等需要无油清洁真空环境的工艺场合。

4)罗茨真空泵泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。

二、动量传输泵 

它依靠高速旋转的叶片或高速射流，把动量传输给气体或气体分子，使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。这类泵可分为以下几种形式：

1、分子真空泵 ：它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为：

1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量，被驱送到泵的出口。  

2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。 

3)复合分子泵它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。

按其工作原理，基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。

一、气体输送泵包括：1、液环真空泵（水环式真空泵）2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等

二、气体捕集泵包括：吸附泵和低温泵等。

液环真空泵是用液体作工作介质的粗抽泵其中,用水作工作介质的叫水环真空泵,其他还可用油、硫酸及醋酸等作工作介质。工业上水环真空泵应用居多。液环真空泵有单级、双级之分，以及单作用和双作用区别。单级和双级真空泵指其叶轮的级数；单/双作用指其叶轮/壳体的形式，单作用叶轮真空泵的叶轮旋转一周气体经历一次吸入/排出；双作用的真空泵其叶轮旋转一周经历两次气体的吸入与排出。

选用真空泵时，需要注意下列事项：

1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如：真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度，选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。

2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围，如：扩散泵为10-3~10-7mmHg，在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化，其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内，而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作，但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。

3、真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。

4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速，但不能抽氦，而三极型溅射离子泵，（或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速，两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。

5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。

6、了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。选择真空泵时，需要知道气体成分，针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体，应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备，如冷凝器、除尘器等。

7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。

8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许，应选择无振动的泵或者采取防振动措施。

9、真空泵的价格、运转及维修费用。

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、尽可能要求在高效区内，也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。

2、应避免在最大真空度或最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。

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。

在泵体中装有适量的水作为工作液。叶轮在泵体内偏心安装.当叶轮旋转时，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。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上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内界面之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮叶片分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部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。

叶轮每旋转一周，叶片间空间（小腔）吸、排气一次，若干小腔不停地工作，如此往复，泵就连续不断地抽吸或压送气体。由于在工作过程中，做功产生热量，会使工作水环发热，同时一部分水和气体一起被排走，因此，在工作过程中，必须不断地给泵供水，以冷却和补充泵内消耗的水，满足泵的工作要求。