水环式真空泵的工作原理及如何进行开停操作

水环真空泵的工作原理　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。 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。水环真空泵机组操作规程

一、 水环真空泵的开泵操作规程

1初始状态确认

泵处于无工艺介质状态，确认联轴器安装完毕，确认防护罩安装好，泵的机、电、仪确认完毕，泵盘车均匀灵活，泵的入口过滤器清扫干净并安装好，确认冷却水引至泵前，确认润滑脂合格，确认轴承箱润滑脂已加注，确认泵的出入口阀关闭，确认泵的电动机开关处于关或停止状态，确认泵的电动机断电。

2水环真空泵开泵准备

1）确认泵入口处的真空表、出口汽水分离器上的压力表已安装好，投用真空表、压力表，投用汽水分离器上的气动自动补水和排水阀、液位计，关闭汽水分离器罐底放空阀；联系电工和钳工，确认电机转向与机泵转向一致，确认所用工具（扳手、听诊器、抹布、油壶）齐全，确认机泵静电接地完好，确认机泵地脚螺栓无松动，投用冷却器的循环冷却水，确认回水畅通。

缓慢打开泵出口阀打开1/3阀位，盘车，检查法兰有无泄漏。

2）机组注水

该泵属于封闭式循环系统，该系统的补充水由汽水分离器的水通过冷却后重新注入泵体；开泵前开汽水分离器注水阀向泵体内注水，当泵底部三个放水丝堵见水后，拧上放水丝堵并关闭汽水分离器注水阀，停止向泵体内注水，使泵内的水刚好高于放水丝堵的位置。

3 水环真空泵开泵：

1）确认泵电机已送电，具备开机条件，联系相关岗位操作员，确认泵不转，盘车均匀灵活，打开泵入口阀打开1/3阀位，启动电动机，启动电机后立即将汽水分离器上的注水阀打开，使得泵体与汽水分离器内的水达到平衡状态；

若出现下列情况立即停泵:

异常泄漏，异常振动，异常声音，异味，火花，烟气，电流持续不下。

2）调节泵进出口阀,确认泵入口真空度在要求范围之内，出口流量正常，电动机电流在正常范围内，调整泵流量,联系相关岗位操作员,确认泵进出口压力稳定.

注意：水环真空泵严禁无液体空转，以免损坏零件；严禁泵体内满水启动；水环真空泵启动后，在出口阀未开的情况下，严禁长时间运行。

3）启动后确认和调整：

确认泵流量、压力正常且稳定，确认泵的振动正常，确认轴承箱外部温度不大于70℃，确认无泄漏，确认冷却水温度、压力正常，确认电动机的电流正常，确认电动机振动声音正常。

二、水环真空泵停泵操作规程

1停泵

通知相关岗位和班长，关闭汽水分离器上的注水阀，停电机，关泵出入口阀，确认泵出入口阀全关。

2 隔离、排空

关闭泵入口阀，关闭泵出口阀，关闭汽水分离器补水阀，确认泵出入口阀关闭。打开汽水分离器排空阀，打开泵防空丝堵，确认泵内介质排干净。

水环真空泵的日常检查与维护

一、泵及辅助系统

1）检查泵有无异常振动、杂音

2）检查轴承温度是否正常

3）检查填料密封泄漏是否符合要求

4）检查冷却水是否正常

5）检查静密封点是否泄漏

6）如果泵内液体中有杂质，停泵后，打开泵底放空冲洗。

7) 定期打开侧盖上的观察孔，检查泵内情况。

8）填料按要求安装。

9）润滑脂每运行2000小时后更换润滑脂。

二、工艺系统

1）检查泵出口压力是否正常稳定

2）检查管线是否存在震动严重现象

三、其它

1）备用泵按规定盘车

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。

1)定期向轴承体内加入轴承润滑机油或黄油。

2)使用水环真空泵时，先拧下真空泵泵体的引水螺塞，灌注引水。特别是机械密封的水环真空泵（2BV,2BE）再启动电机

3)关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。

4)点动电机，试看电机转向是否正确。

5)开动电机，当水环真空泵正常运转后，打开出口压力表和进口真空泵，视其显示出适当压力后，逐渐打开闸阀，同时检查电机负荷情况。

6)尽量控制真空泵的流量和真空度在标牌上注明的范围内，以保证真空泵在最高效率点运转，才能获得最大的节能效果。

7)水环真空泵在运行过程中，轴承温度不能超过环境温度35C，最高温度不得超过80C

。

8)如发现水环真空泵有异常声音应立即停车检查原因。

9)真空泵要停止使用时，先关闭闸阀、压力表，然后停止电机。

10)水环真空泵在工作第一个月内，经100小时更换润滑油，以后每个500小时，换油一次。

11)经常调整填料压盖，保证填料室内的滴漏情况正常（以成滴漏出为宜）。

12)定期检查轴套的磨损情况，磨损较大后应及时更换。

13)真空泵在寒冬季节使用时，停车后，需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。

14)水环真空泵长期停用，需将泵全部拆开，擦干水分，将转动部位及结合处涂以油脂装好，妥善保管。

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。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。

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。

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是否正常。

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.不要再过冷的环境下使用。

2.使用前可以先适当的预热。

3.向轴承体内加入轴承润滑机油，观察油位应在油标的中心线处，润滑油应及时更换或补充。

4.关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口

真空表

。

5.点动电机，试看电机转向是否正确。

6.如发现真空泵有异常声音应立即停车检查原因。

7.尽量控制真空泵的流量和

扬程

在标牌上注明的范围内，以保证真空泵在最高效率点运转，才能获得最大的节能效果。

8.经常调整填料压盖，保证填料室内的滴漏情况正常以成滴漏出为宜。

9.真空泵长期停用，需将泵全部拆开，擦干水分，将转动部位及结合处涂以油脂装好，妥善保管。

10.定期检查

轴套

的磨损情况，磨损较大后应及时更换。

11.真空泵在寒冬季节使用时，停车后，需将泵体下部放水

螺塞

拧开将介质放净,防止

冻裂

。

12.真空泵要停止使用时，先关闭闸阀、压力表，然后停止电机。

13.真空泵在工作第一个月内，经100小时更换润滑油，以后每个500小时，换油一次。

通过叶轮与泵腔不同心安装，到达吸气、压缩、排气的目的，获得真空，即水环式真空泵的工作原理。

水环真空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。

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。

产生原因、

排除方法

1、真空泵盘车困难：A水环真空泵出厂后久未使用造成圆盘端面处被锈

泵腔内充入10%草酸浸泡30分钟，松动泵盖螺栓后再盘车，盘车顺畅后再将泵盖螺栓均匀锁紧

B泵腔内因水温过高（超过70℃）或工作液污垢过多部造成泵腔内结垢

泵腔内充入10%草酸浸泡30分钟,改进工艺，以降低水温,降低工作液污垢系数

2、真空泵电机运转不正常：

A电机缺相

检查电源接头是否脱落

B电源电压不正常

检查电源电压

C交流接触器损坏

换交流接触器

3、水环真空泵启动声音异常：启动时工作液充满泵腔造成满水启动

打开排污口放出部分工作液使泵腔内工作液量为1/2～2/3左右启动即可

4、水环真空泵运转声音异常：A水环真空泵内进入了焊渣等固体颗粒异物

停止运行，打开排污口并加大供水量将异物排出,拆开泵盖将异物排除

B气蚀保护管阀门未开或被堵

开启气蚀保护管阀门或疏通管路

C气蚀保护气量太小

调整气蚀保护管阀门消除气蚀噪声

D气蚀保护管上部接口在分离器液面以下

降低分离器液面或抬高气蚀管保护接口

E联轴器处的弹性块损坏

更换弹性块

5、水环真空泵不能形成真空:

A无工作液

检查工作液供应情况

B转向错误

纠正转向

6、水环真空泵真空度太低:

A泵选型太小以致抽气速率低

更换具有更大抽速的真空泵

B工作液供应不足

加大工作液供应

C工作液温度过高

降低工作液温度

D系统漏气

系统检漏

E水环泵圆盘或叶轮被腐蚀

检查并更换水环泵圆盘或叶轮

7、水环真空泵运转电流偏大：A排水管路过高或小于真空泵排气口管径

降低排水管路或更换排水管路

B工作液供应量过大

减少工作液供应量

C水环泵叶轮结垢或粘有异物

清除水垢或异物

D排气圆盘被堵或排气阻力过大

清理圆盘排气口及减少排气阻力

8、水环真空泵温度过高:

A工作液入口温度过高

降低工作液温度

B工作液供应量太小

增加工作液供应量

C吸入气体温度过高

降低吸入气体温度

D抽除气体在压缩腔放出汽化热

在泵入口前冷凝可凝性气体

E圆盘排气孔被异物堵塞

检查并疏通圆盘排气孔

9机械密封泄露：:A未注入工作液及冷却液的情况下干运行泵

更换机械密封，更改操作规程

B工作液及所抽气体对密封件有腐蚀

更换成耐腐蚀的机械密封

C工作液及所抽除气体中含有固体颗粒造成机械密封的密封面磨损

更换机械密封，在进气管路及工作液管路中安装过滤器

10、水环泵叶轮叶片根部出现蜂窝状小孔

：水环泵长期在气蚀状态下工作

连接气蚀保护管路以消除气蚀

11、水环泵叶轮叶片端部弯曲:

A泵腔内进入硬物

更换叶轮，在进气管路及工作液管路中安装过滤器

B吸入气体中含有大量液体

在吸气口前增加储液罐并及时排放液体

水环泵叶轮叶片根部断裂:

A水环泵启动、停机过于频繁

改进工艺，减少水环泵启动、停机次数

B水环泵启动、停机频率较高且启动时泵腔内工作液过多

改进工作液管路、排气管路等使泵启动时工作液约为泵腔的1/2～2/3

(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。