液体环流真空泵原理

挤奶机系由真空泵和挤奶器两大部分组成。前者主要包括真空泵、电动机、真空罐、真空调节器、真空压力表等；后者由挤奶桶、搏动器(或脉动器)、集乳器、挤奶杯和一些导管及橡皮管所组成。每套挤奶机包括8～10副挤奶器，足供100～120头母牛挤奶之用。新式的管道式挤奶机，没有挤奶桶，乳汁由挤奶杯通过挤乳器，由管道直接流人贮奶罐，与外界完全隔绝；且能根据乳流自动调节挤奶杯的真空压力，挤净后可自动脱落，不致“放空车”。贮奶罐由不锈钢制成，罐为夹层，内有蛇形管，通以氟里昂20号等冷冻剂，罐内有电动搅拌器2个，可使牛奶温度迅速降到2～3℃。

挤奶机有二节拍和三节拍式2种。我国在20世纪50年代初期，各地多采用三节拍式，现则多采用二节拍式。其工作原理如图所示：

1．二节拍式

所谓二节拍，就是挤奶机在开动时，在一次搏动中产生2个节拍。第一节拍是吸吮节拍，这时在乳头室和壁间室内都是真空，橡皮套处在正常状态。由于乳头内的乳头管和乳头室之间的压力差，使乳头括约肌开放，牛奶被吸入乳头室，然后由此流入奶桶(或贮物罐)。

第二节拍是压挤节拍，这时乳头室仍处于真空状态，而在壁间室内却进入了空气，这时橡皮套由于两室之间的压力差而被压缩，括约肌关闭，牛奶停止流出。压挤节拍的目的是用压挤的方法来按摩乳头，以恢复在吸吮节拍时被阻抑的乳头上的血液流通。

二节拍挤奶机的脉动频率一般为48～60次／min。在一个脉动时间内，吸吮节拍和压挤节拍的比例是1：1，也可调为2：8或3：7或4：6的。用二节拍挤奶机挤奶时，乳头下面始终是真空，使乳嘴(即乳杯)会逐渐碰到乳头和乳房，在挤了3～4min之后，虽然牛奶还没有挤净，但是由于乳头和乳房的沟通受到阻塞，因而停止了排乳，容易产生牛奶不易挤尽的缺点。但由于没有休息节拍，所以挤奶的速度比三节拍式快。

二节拍挤奶机当内套管里和内套管外壳之间都是真空时，奶就会从乳头管被吸出来，当挤奶杯内套管里真空，而内套管与外壳之间不是真空时，乳头停止排乳而呈休息状态。正常工作时，内套管是保持真空的，而内套管与外壳之间由于受脉动器的控制，时而真空，时而充有空气。

2．三节拍式 三节拍式挤奶机除了吸吮和压挤2个节拍以外，还增加了第3个节拍，即休息节拍。这就易于消除二节拍式挤奶机所产生的缺点。但挤奶的速度较慢。在一次脉动中3个节拍所占的时间大致是：吸吮节拍45％，压挤节拍15％，休息节拍40％。

1、工作原理是气体由管路经阀门进入真空泵或压缩机，然后经导气弯管排入气水分离器中，经气水分离器排气管排出。

2、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，与真空泵组成机组真空度可达1~600Pa。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

在泵体中装有适量的水或其他液体作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时,水/液体被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。液环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,液环的上部内表面刚好与叶片顶端接触。此时叶轮轮毂与液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。

水环真空泵与液环真空泵原理是一样的,都是叶轮偏心安装，在旋转过程中形成容积的变化，由小到大实现吸气，容积又大变小实现排气。

液环真空泵是靠偏置叶轮在泵腔内回转运动使工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵。它的工作室由旋转液环和叶轮构成，其结构和工作原理与液环压缩机相似。工作时吸气口接被抽真空容器。

若泵腔内如充的是水，则称为水环真空泵。水环真空泵结构简单,制造容易,工作可靠,使用方便，耐久性强，可抽除腐蚀性、含尘气体和气水混合物。被抽气体温度以0~40℃为宜。循环水不应含有杂质。水环真空泵的抽气速率范围为0.25～500米(/小时；极限压力：单极泵为8×10(～2×10(帕,双级泵为2×10(～1×10(帕。水环真空泵主要用于真空蒸馏、真空干燥和水泵引水等方面。

液环压缩机的原理，叶轮偏心地配置在气缸内，并在气缸内引进一定量的水或其他液体。叶轮（转子）旋转且达到一定转速时，由于离心力的作用，液体被甩出，形成一个贴在气缸内表面的液环。叶轮表面与液环之间形成一个月牙腔，它是若干容积不等的小室（基元容积）。每个小室的容积随叶轮的转动周期性地扩大和缩小。在气缸两侧的端盖上相应地开设有吸、排气口。这样，叶轮旋转一周，就能在每一基元容积内实现吸气、压缩、排气和可能存在的膨胀过程。气体排出会带出一部分液体，所以必须在吸气口补充一定量的新液体。