水环式真空泵的工作原理

水环式真空泵的工作原理是：水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。

叶轮被偏心的安装在泵体中，当叶轮旋转时，进入水环泵泵体的水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部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。

此时，叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与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，小腔的容积逐渐由小变大，压强不断的降低，且与吸排气盘上的吸气口相通，当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体不断地被抽进小腔，此时正处于吸气过程。

当吸气完成时与吸气口隔绝，从Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ断面，小腔的容积正逐渐减小，压力不断地增大，此时正处于压缩过程，当压缩的气体提前达到排气压力时，从辅助排气阀提前排气。

水环式真空泵适用场合：

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。

由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。

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。

以上内容参考：百度百科-水环式真空泵

降低工作液的温度。水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，水环式真空泵四条管的作用是降低工作液的温度，保证泵能达到所要求的技术要求和性能指标当做为压缩机使用时，泵排气口接有汽车分离器。

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。

1、在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，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。

2、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）。

3、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。

水环式真空泵的工作原理：在泵轴上安装了对于圆柱形泵壳偏心的星形叶轮，启动前，向泵内注入规定高度的水。当叶轮旋时，由于离心力的作用将水甩至泵体四壁，形成一个和转轴同心的水环，水环上部的内表面与轮壳相切，水环下半部的内表面则与轮壳形成了一个气室，这个气室的容积在右半部是递增的，在前半圈中随着轮壳与水环间容积的增加而形成真空，因此空气通过抽水管及真空泵泵壳端盖上月牙形的进气口被吸入真空泵内；在后半圈中，随着轮壳与水环间容积的减少而空气被压缩，经过泵壳端盖上另一个月牙形排气口被排出。叶轮不断地旋转，水环式真空泵就能把空气抽走。

水环真空泵的启停操作

1、准备工作(作业前的检查)

1.1检查电压正常、不超过额定电压（380V）±5%；电气开关和设备接地线正常。

1.2检查底盘地脚螺栓、泵座螺栓、电机螺栓、泵各部件连结是否可靠。

1.3检查各部位润滑油（脂）是否足够。确认油杯油脂达到要求。

1.4盘车应转动均匀、无阻滞，无松动现象并将防护罩装好。

1.5

检查密封是否符合要求，填料压盖应松紧适度，不能歪斜。

1.6点动电机试正反转，看转向是否与泵的指示方向一致。

2、启动运行

2.1打开进气管路上的进气阀。如果排气有排气阀的话必须全打开排气阀。

2.2

开启供水阀，直到水自动从平衡排水管（泵盖盖板上的阀门）路流出，使泵具备正常的启动水位，即可开泵，如不开泵要暂时关闭供水阀。

2.3不允许在无水或少水和满水的情况下启动.

2.4

启动电机，泵运转，同时逐渐开启供水阀，根据真空表读数调节供水阀和进气阀，使被抽系统的真空度、吸气量达到生产的要求。

2.5泵运转作业中，应注意检查并做到：

　(1).注意调节供水阀和循环水阀，使循环水量保持适度。

　(2).应避免长时间在高负荷下运行。

　(3).检查电流表、电压表的读数是否正常。

　(4).轴承的温升不应高于35℃，其温度不应高于65℃。

　(5).各连接部位应严密，无泄漏现象。

　(6).运转中应无异常声响和振动。

(7).注意用汽蚀调节阀门调节泵的汽蚀声。

(8).为保证正常的真空度，进水温度应小于30℃，15℃最为适宜。

(9).运行过程中，适度调整填料压盖，使填料中有水滴出为宜，不能太紧也不能太松。

3、停泵

3.1

关闭供水阀，关闭电动机。打开排水阀，将泵内的工作液排放干净。

3.2冬季应放净循环液，检查、擦试、保养设备，清理卫生，归放工具，填写作业记录，切断电。

1开机前的检查与准备

(1)准备必要的开车工具：阀门钩、扳手等。

(2)检查泵的各连接部分的螺丝是否紧固，电机接地线是否良好，阀门是否灵活好用。

(3)通过供水管路向真空泵内供水冲洗，用手盘动转子，然后通过放水管路把污水排尽。

(4)点试电机的转向，确保转向正确。

恒才水环式真空泵开停机操作步骤

2开机步骤

(1)打开进气阀。

(2)当自动排水阀没有水流出时，起动电机，泵运转。同时打开工作水供给阀，使真空压力表指针接近0MPa(表压)。随着泵的吸入绝对压力的下降，指针向负值偏移(读数在0～-0.003MPa之间)。

(3)如果是轴封外供水，调节轴封供水阀，使轴封供水压力表的读数在0.02～0.04MPa之间。开启真空泵工作水供给阀，向泵内供水(如果是轴封供水，同时打开轴封供水阀)，当自动排水阀有液体流出时，关闭工作水供给阀。

3水环式真空泵日常巡检维护

(1)检查设备有无异常响声、振动，紧固件有无松动。

(2)检查供电电压和电流是否正常。

(3)检查轴承温度是否正常，实测温度最高不超过75℃。

(4)检查真空泵的供水量是否正常，如果是轴封外供水，检查轴封供水是否正常。

2.4水环式真空泵停机步骤

(1)停机前先检查系统中各相应设备，确定能否进入停机规程。

(2)关闭供水阀(如果是轴封外供水，同时关闭轴封供水阀)

(3)停止电机。

(4)打开清洗排水阀，或拧开放水螺塞，放清积水，以防生锈或在冰冻的环境下冻裂泵体。

水环式真空泵优点：

结构简单，制造精度要求不高，容易加工。

结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。

压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。

由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。

吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。

水环式真空泵缺点：

效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。

真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液，可达130Pa。

总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。

水环式真空泵特点：

结构紧凑、工作平衡可靠和流量均匀，所以化工生产中多用来输送或抽吸易燃、易爆和有腐蚀性的气体。水环式真空泵由于叶轮搅拌液体，损失能量大，故其效率很低。

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。

水环式真空泵是液环式真空泵中最常见的一种。液环式真空泵是带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时，把液体抛向泵壳并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旋转变容真空泵。当工作液体为水时，称水环泵。

水环泵主要用于粗真空、抽气量大的工艺过程中。在化工、石油、轻工、医药及食品工业中得到了广泛地应用，如真空过滤、真空送料、真空浓缩、真空脱气等。

单级水环泵的极限压力可达8～2×103Pa，双级水环泵的极限压力可达1×102Pa，排气量为0.25～500m3/h。

水环式真空泵的工作原理

水环泵工作轮2在泵体1中旋转时形成了水环3和工作室5。水环与工作轮构成了月牙形空间。右边半个月牙形的容积由小变大，形成吸气室。左边的半个月牙形的容积由大变小，构成了压缩过程(相当于排气室)。被抽气体由进气管8和进气口4进入吸气室。转子进一步转动，使气体受压缩，经过排气口6和排气管7排出。排出的气体和水滴由排气管道7进入水箱10，此时气体由水中分离出来，气体经管管道9排到大气中，水由水箱进入泵中，或经过管道11排到排水设备中。

图 水环泵的工作原理图

水环泵的压缩比由泵的吸气口终了位置和排气口开始位置所决定。因为吸气口终止位置决定着吸气腔吸入气体的体积；而排气口开始的位置决定着排气时压缩了的气体的体积。对已经确定了结构尺寸的水环泵，可以求出其压缩比。

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。

水环泵的特点：

1、皮实耐用，故障率低；

2、可抽除水蒸汽、粉尘、溶剂等（需注意选材及工作液的选择）

3、真空度收工作液的影响较大。

4、如工作液不考虑循环用时废水较多。