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

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。

上海知信循环水式真空泵7大特点

1、节水效果明显。由于采用水循环作业，加入水箱内的水可循环使用，克服了那种用直接冲放自来水方法获取真空时大量浪费水的现象。经实测，以一个工作日连续作业计算，在达到同样真空度的条件下，使用本产品可节水10吨以上，而且，一次加水，可长期使用，这在水源缺乏或水压不足的实验室尤其适用。

2、多功能综合作用。上海知信循环水式真空泵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。循环水式真空泵与自来水源连接，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，既可确保真空度下降，又能实现循环冷却水的供应。

3、造型新颖，使用方便。上海知信循环水式真空泵泵头直接浸入水中，整机高度较低、体积小、重量轻、移动方便、可置于工作台上，便于操作观察，水箱上盖为活式安装，可以打开，便于加水和检修。

4、上海知信循环水式真空泵安装了两个抽气嘴，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，抽气管路上装有止回阀，可防止抽真空作业意外停机时，循环水回流到被抽真空的设备中去。

5、耐腐蚀、无污染。循环水式真空泵水泵部件采用不锈钢，不受酸碱等腐蚀物的影响；同时不产生任何污染实验室的油污、杂质等。

6、上海知信循环水式真空泵工作稳定可靠，噪音低。

7、上海知信循环水式真空泵的Ⅲ真空泵，主要部件全部采用不锈钢材质，水箱采用新研制的一种透明水箱，可满足有机溶煤（丙酮、乙醚、氯仿）的溶解和腐蚀的损害。

上海知信循环水真空泵

真空泵分类广泛，主要有WLW系列立式无油真空泵、W型往复式真空泵、2X,2XZ型旋片式真空泵、ZJ，ZJH型罗茨真空泵（ZJH型为专利产 真空泵

品）、2SK、SK型水环式真空泵、2BV、2BA型水环式真空泵、H、2H型滑阀真空泵、TLZ型真空泵、SL型罗茨鼓风机、JZJHX型罗茨旋片真空机组、JZJHS型罗茨水环真空机组、JZJHWLW型立式无油真空机组、JZJP型罗茨水喷射真空机组、JZJHBA型罗茨水环真空机组、RPP型水喷射真空泵、JZJH2H型罗茨滑阀式真空机组等型号。

原理：在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮顺时针方向旋转时，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。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。综上所述，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。

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。

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。 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。其广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。

气体传输泵

气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出，借以达到抽气目的的真空泵，这种泵基本上有两种类型：

变容真空泵

利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵，气体在排出前被压缩。这种泵分为往复式及旋片式两种：

（1）往复式真空泵：是利用泵腔内活塞做往复式运动，将气体吸入、压缩并排出。因此，又称为活塞式真空泵。

（2） 旋片式真空泵：是利用泵腔内活塞做旋转运动，将气体吸入、压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种形式：

① 油封式真空泵：它是利用油类密封各运动部件之间的间隙，减少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，故又称气镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种形式。

a旋片式真空泵：转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近，在转子槽内装有两个（或两个以上）旋片，当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触，此旋片随转子一起旋转，可将泵腔分成几个可变容积。

b.滑阀式真空泵：在偏心转子外部装有一个滑阀，转子旋转带动滑阀沿泵壳内壁滑动和滚动，滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中滑动，而泵腔分成两个可变容积。

c.定片式真空泵：在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子，泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片，当转子旋转时，滑片能上下滑动将泵腔分成两个可变容积。

d.余摆线式真空泵：在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子，它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。

e.多室旋片式真空泵：在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵。

②干式螺杆真空泵：它是一种不用油类（或液体）密封的变容真空泵。

③液环式真空泵：带有多叶片的转子偏心装在泵壳内，当它旋转时，把液体（通常为水或油）抛向泵壳内形成泵壳同心的环液，环液同转子叶片形成了容积周期性变化的几个小容积，故亦称旋转变容真空泵。

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。它属于旋转变容真空泵。机械增压泵即为这种形式的真空泵。

动量传输泵：这种泵是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。具体可分为下述几种类型。

（1） 分子真空泵：它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分子，使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式：

① 牵引分子泵：气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得力量，被送到出口，因此，是一种动量传输泵。

②涡轮分子泵：泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子，它在定子圆盘（或定片）间旋转。转子圆周的线速度很高。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起来的一种复合式分子真空泵。

（2） 喷射真空泵：它是利用文丘里（VENTURI）效应的压力降生产的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵，适于在粘滞留和过渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种：

① 液体喷射真空泵：以液体（通常为水）为工作介质的喷射真空泵。

② 气体喷射真空泵：以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。

③ 蒸汽喷射真空泵：以蒸汽（水、油或汞蒸汽）作为工作介质的饿喷射真空泵

（3） 扩散泵：以低压高速蒸汽流（油或汞等蒸汽）作为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸汽射流中，被送到出口。在射流中气体分子密度始终是很低的，这种泵适于在分子流状态下工作。可分为：

① 自净化扩散泵：泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵

② 分馏式扩散泵：这种泵具有分馏装置，使蒸汽压强较低的工作液蒸汽进入高真空工作的喷嘴，而蒸汽压强较高的工作液蒸汽进入低真空工作的喷嘴，它是一种多级油扩散泵。

（4） 扩散喷射泵：它是一种有扩散泵特性的单级或多级喷嘴与具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油增压泵即属于这种形式。

（5） 离子传输泵：它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下，输送到出口的一种动量传输泵。

气体捕集泵

这种泵是一种是气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上，从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵，有以下几种型式。

吸附泵：它主要依靠具有大表面的吸附剂（如多孔物质）的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵

吸气剂泵：它是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。升华泵即属于这种形式。

吸气剂离子泵：它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上，以达到抽气的目的。它有如下几种型式。

（1）蒸发离子泵：泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华（或蒸发）而覆在泵内壁的吸气材料上，以实现抽气的一种真空泵。

（2）溅射离子泵：泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅射散出来的吸气材料上，以实现抽气目的的一种真空泵。

低温泵：利用低温表面捕集气体的真空泵

按其真空度可以分为：粗真空、高真空、超高真空三大类。

粗真空系

主要用来抽除空气和其它有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工等行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥等工艺过程中。该型泵具有真空度高、结构简单，使用方便、工作可靠、维护方便的特点。

主要用于粗真空。抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其它无腐蚀，不溶于水，含有少量固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空。所吸气体中允许混有少量液体。它被广泛应用于机械、制药、食品、石油化工等行业中。

是获得粗真空的主要真空设备之一。广泛应用于化工、食品、建材等部门，特别是在真空结晶、干燥、过滤、蒸发等工艺过程中更为适宜。

无油(耐腐蚀)立式往复真空泵是卧式真空泵的更新换代产品，是获得粗真空的主要设备。由于采用全密封装置，实现了曲轴箱和汽缸的完全隔离；加上活塞环使用了自润滑材料，便实现了先进的无油润滑。由于无污水排放，所以该型真空泵特别适用于化工、医药和食品等行业的真空蒸馏、真空蒸发、真空干燥、真空浓缩、真空浸渍等工艺过程中。

高真空系

滑阀式真空泵

（Rotary Piston Vacuum Pump）

广泛应用于真空拉晶、真空镀膜、真空冶金、真空热处理、真空浸渍、真空干燥、真空蒸馏、真空练泥、航空航天模拟试验等新材料、新技术、新工艺的生产与研制中。

滑阀真空泵可单独使用，也可作为罗茨真空泵、油增压泵、油扩散泵的前级泵的使用。当抽吸对黑色金属有腐蚀、对真空油起化学反应、含大量蒸汽、大量粉尘的气体时，需附加装置。优点：相比旋片式真空泵耐用性要高好几倍且抽气速率大，价格相对高一点。

用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用，也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理，真空干燥等工艺过程中。

真空泵

旋片式真空泵

( Sliding Vane Rotary Vacuum Pump )

具有结构紧凑，体积小，重量轻，噪音低，振动小等优点。所以，它适用于作扩散泵的前级泵，而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如：质谱仪器，冰箱流水线，真空冷冻干燥机等。

罗茨真空泵

( Roots Vacuum Pump )

是一种旋转式变容真空泵，须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内，有较大的抽速，对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感。广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。主要用于真空机组的主泵，需要用前级泵辅助。如：水环式真空泵，滑阀真空泵，立式无油真空泵，分子真空泵等。国内最大罗茨真空泵保持纪录为20000L/S。

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。

水环式真空泵有专门的供水口，一般在泵盖靠下的位置，加水太满在启动时容易把机械密封顶坏，太少又会形不成真空，或者把机械密封干磨造成损坏。一般没过泵体1/2的水量比较合适，因为泵体上不好做液位视窗所以判断水位的话要手动盘车听泵体内的水声靠经验判断。

水环式真空泵及压缩机是用来抽吸或压缩空气和其它无腐蚀性、不溶于水、不含有固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空和压力。但吸入气体允许混有少量液体。 由于在工作过程中，气体的压缩是等温的，所以在压缩和抽吸易燃、易爆气体时，不易发生危险。所以其应用更加广泛。

水环真空泵工作原理：

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。