水喷射真空泵原理
循环水箱中的水经循环水泵做功后产生一定的压力、流速,具有一定压力、流速的水进入水喷射器的集水室,经孔板上的多个拉瓦尔喷嘴喷射,形成的高速射流使喷射器的混合室产生真空,被抽介质在真空作用下进入喷射器混合室,在混合室中与高速水流充分混合和经文丘里管降速、增压后排出到循环水箱中,不凝性气体析出,可凝性汽体从水箱溢流口溢出,如此反复做功。它的优点是低位整机型式,比水环真空泵的真空度高,代替W式往复真空泵可以取消前置冷凝器,节省一次性设备投资和运行费用。
蒸汽喷射泵有一定压强的工作,蒸汽通过拉瓦尔喷咀,减压增速(蒸汽的势能转变为动能)以超音速喷入混合室,与被抽介质混合,进行能量交换,混合后的气体进入扩压器,减速增压(动能转化为压强能),为了减少后级泵的抽气负荷,配置冷凝器,通过有一定温差的两种介质对流,进行热交换,达到冷凝高温介质目的,排到大气压。(原理见下图)
◆ 概述
新安江牌系列水喷射真空泵、大气喷射泵是本公司自行研制的专利产品, 采用增强聚丙烯塑料一次注塑成型。蒸汽喷射泵文丘里管为钢衬石墨。
◆ 特点
该泵可抽腐蚀性气体温度在150°C内,可与蒸汽喷射泵串联使用,真空度更高,本公司可提供立卧式成套机组。用户还可选用本公司生产的耐腐泵、止回阀、管道等系列配套产品。
◆ 优点
耐腐蚀性能强、机械强度高、表面光洁、结构简单、体积小,易损件少,在目前同类型产品中,使用寿命最长、排气量最大、真空度高等特点,是取代SZ型水环式泵和W型往复式真空泵的理想产品。
◆ 用途
广泛应用于化工、制药、纺织、食品、酿造、冶金、 环保等行业,主要应用真空吸收、真空过滤、真空浓缩、真空干燥、真空输送、真空除氧、真空增氧、减压分馏等工艺过程。
工作原理:工作时水蒸汽在高压下以很高的流速从喷嘴中喷出,使周围的空间形成一定的负压,将低压气体或蒸汽带入高速的流体中,吸入的气体与水蒸汽混合后进入扩大管,速率逐渐降低,静压力因而升高,最后经排出口排出。 又称射流泵和喷射器。利用高压工作流体的喷射作用来输送流体的泵。由喷嘴、混合室和扩大管等构成。 工作流体在高压下经过喷嘴以高速度射出时,混合室内产生低压,被输送的流体被吸入混合室,与工作流体相混,一同进入扩大管。在经过扩大管时,流体的压力又逐渐上升;然后排出管外。 根据所用的工作流体,一般分为蒸汽喷射泵(steam jet pump)和水喷射泵(water jet pump)两类。构造简单、使用方便。但产生压头小,效率低,且被输送的流体因与工作流体相混而被稀释,使其应用范围受到限制。 用于化学工业和动力工程等方面。
机械式真空泵工作原理都是持续的抽取气体,使一定体积的气体被隔离到泵里面的空间内,再排出去,这样容器里的气体会越来越稀薄,这样随着容器内气体越来越少,泵的抽气效率也会越来越低,到最终各个密封部分(包括容器和泵本身)的漏气速率和抽气速率一样,真空就不再提升。
1、分类 a类,机械泵:油封机械泵(单级),油封机械泵(双级),分子泵,罗茨泵;
b类,蒸汽喷射泵:水银扩散泵,油扩散泵,油喷射泵;c类,干式泵:溅射离子泵,钛升华泵,吸附泵,冷凝泵,冷凝吸附泵。
2、各自结构,a机械泵就是通过机械原理抽气而抽真空的,一般都有定子,转子,和旋片,阀门等组成。机械泵一般抽真空度较低,油封机械泵抽到10(-2)次方就不能往下抽了,但罗茨泵和分子泵由于其巧妙的设计,可以抽到10(-4)甚至更高。b蒸汽喷射泵就是利用加热气化使高速喷出的蒸汽的动量携带气体分子出来,从而抽真空的,蒸汽喷射泵因为是由蒸汽携带气体出来的,一般都会有蒸汽污染。注:蒸汽携带气体出来之后蒸汽会冷凝回流,再蒸发,再携带,依次循环。蒸汽喷射泵抽的真空度比一般机械泵高,但是也高不了多少,主要是会有污染。
c干式泵,每种的原理结构都大不同,优点就是无污染,抽的真空度高,能抽高真空,最高可以达到10(-12)的极限真空,缺点是技术要求太高了,而且抽到10(-12)一般来说连续抽个几个月才能达到,时间好长哦。我用冷凝泵抽到10(-4)都得四五个小时哦,而且干式泵无法从大气压直接抽到高真空,得用前两种泵抽到一定真空度后,干式泵才能开始工作,继续抽到更高真空。
水力式喷射器工作时借助离心泵的动力将水压入喷嘴,由于喷嘴处面积突然变小,水流以高速射入混合室及扩散室,喷嘴出口处便形成负压,二次蒸汽不断吸入,并与冷水进行热交换,二次蒸汽凝结为冷凝水,同时夹带不凝性气体,随冷水一起排出,即可起到抽真空的作用。同时起到冷凝作用。
蒸汽式喷射器:工作原理与水力式喷射器很类似,只是蒸汽式喷射器喷出的是蒸汽,所以它可以起到抽真空的作用,但是不能冷凝,不过它抽真空的能力大于水力喷射器。
往复式真空泵是通过活塞往复运动把冷凝器内的冷却水及不凝结气体一起同时排出,保证系统的真空。
水环式真空泵是利用离心力的作用,将水甩到工作室内壁上形成一个水环,水环内部表面与轮壳相切,沿箭头方向旋转的叶轮在前半转中,水环的内表面逐渐离开轮壳,片间空隙逐渐扩大,被抽气体从镰刀形吸气口中被吸入而形成真空。后半转中,水环的内表面逐渐与轮壳靠近,片间空隙逐渐缩小,被抽气体被压缩并从另一边的镰刀形排气口中排出。叶轮每转一周,叶片间容积即改变一次,叶片间的水就像活塞一样反复运动,也就连续不断地抽吸和排出气体。
真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。
通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外,主要是在吸气过程中,吸气腔体积增大,真空度降低,将容器内气体吸入泵腔,在排气过程中体积变小,压强增大,最终通过油封将吸入的气体排出泵外。
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即气体捕集泵和气体传输泵。
特点
(1)在较宽的压力范围内有较大的抽速;
(2)转子具有良好的几何对称性,故振动小,运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙,不用润滑,摩擦损失小,可大大降低驱动功率,从而可实现较高转速;
(3)泵腔内无需用油密封和润滑,可减少油蒸气对真空系统的污染;
(4)泵腔内无压缩,无排气阀。结构简单、紧凑,对被抽气体中的灰尘和水蒸汽不敏感;
(5)压缩比较低,对氢气抽气效果差;
(6)转子表面为形状较为复杂的曲线柱面,加工和检查比较困难。
水泵抽水的原理是利用安装在泵轴上的叶轮高速旋转,叶片与被输送液体发生力的相互作用,使液体获得能量,以达到输送液体的目的。
叶片泵按叶轮的工作原理分为:离心泵、轴流泵和混流泵三种基本类型。离心式常用于卧式泵,轴流泵和混流泵常用于立式泵。离心泵由于叶轮在充满水的泵壳里不停地旋转,叶轮上叶片之间的水受到离心力的作用做离心运动,以一定的速度和压力冲向壳体,经壳体中的流道流入水泵的出水管路。
与此同时,叶轮的中心部位形成真空,吸水管路的水在大气压力的作用下,流入叶轮中心部位来填补这个真空区域;流入叶轮中心部位的水又受到离心力的作用后,又经壳体中流入水泵的出水管路。这样,只要吸水管路能保持有水的补充和叶轮不停的旋转,就完成了水泵的连续输送水的过程。
扩展资料:
水泵使用注意事项:
1、水泵有任何小的故障切记不能让其工作。如果水泵轴的填料完磨损后要及时添加,如果继续使用水泵会漏气。
2、水泵在使用的过程中发生强烈的震动这时一定要停下来检查,否则同样会对水泵造成损坏。
3、水泵底阀漏水时,一定要拿去维修,如果很严重那就需要更换新的。
4、水泵使用后一定要注意保养,比如说当水泵用完后要把水泵里的水放干净,最好能把水管卸下来然后用清水冲洗。
5、水泵上的胶带也要卸下来,然后用水冲洗干净后在光照处晾干,不要把胶带放在阴暗潮湿的地方。水泵的胶带一定不能沾上油污,更不要在胶带上涂一些带粘性的东西。
参考资料来源:百度百科-水泵
冷凝水在多级真空泵中具有举足轻重的地位, 为了保证冷凝水能够将蒸汽充分冷凝, 真空泵排出压力中的水蒸汽分压必须高于其所对应的饱和蒸汽压, 所以冷凝水的温度也要低于该压力下的饱和温度, 才能保证泵体的正常运转。此外, 冷凝器的冷凝效率也是非常关键的, 冷凝器的冷凝效果差, 会使蒸汽因来不及冷凝而直接进入下一级泵, 加大后级泵的负荷, 影响泵的抽气能力。
2、蒸汽的影响:
我们所用的真空泵为蒸汽喷射真空泵, 是以过饱和水蒸汽为工作介质的, 蒸汽的状态对泵的性能有决定性的影响。湿蒸汽不仅影响泵的性能, 还会腐蚀蒸汽喷嘴, 增加泵的蒸汽用量, 使泵的工作状态变得不稳定。
3、内泄漏的影响:
在整个钢液处理过程中, 系统的真空度是随着钢液的放气量的减少而不断升高的。在钢液处理前期, 系统真空度低, 放气量大, 要求前级泵的抽气能力大, 一般采用多个泵并联的形式增大系统的抽气量。而当系统真空度不断升高时, 系统的放气量也随之减少, 为了降低蒸汽耗量, 节省能源, 需关闭前级并联泵中的若干只。其次, 水喷射真空机组的喷嘴是由两部分组成的, 这两部分是靠法兰连接的,对于联接法兰在泵体内的真空泵, 若联接处由于密封等原因造成蒸汽的泄露, 也会给泵的性能造成影响。
4、泵体结构的影响:
对于单级真空泵, 容易磨损的部位是蒸汽的喷嘴, 喷嘴被磨损后, 不仅会影响泵的性能, 还会增加系统的运行成本。
5、环境的影响:
环境的影响主要是指被抽气体对系统的污染, 在钢液处理过程中, 钢液会放出大量的气体, 同时也会有一部分细小的氧化粉皮等小颗粒被吸入真空泵, 这些小颗粒会沉积粘附在泵体上,减小了抽气管路流导, 延长了抽气时间, 降低了泵的抽气性能。
通过长期的实践摸索, 专家认为对泵的性能影响较大的主要有: 蒸汽的影响、内泄漏、泵的结构的影响。