液环真空泵的工作原理
液环真空泵有很多种系列的,例如2BV系列液环真空泵,2BE系列液环真空泵,2SK系列液环真空泵,SK系列液环真空泵,SZ系列液环真空泵。
这些液环真空泵在真空度是不相同的,但是在工作原理上是大同小异的。于此,介绍一下2BV系列液环真空泵的工作原理:
叶轮被偏心的安装在泵体中,当叶轮旋转时,进入液环真空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(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,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。与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高,当气体的压强大于排气压强时,被压缩的气体从排气口被排出,在泵的连续运转过程中,不断地进行着吸气、压缩、排气过程,从而达到连续抽气的目的。
压力过低当然不能工作啦,因为会发生气蚀现象。
也就是说,入口压力很低,导致该处的水的饱和温度降低,很容易发生闪蒸,然后水混合着气泡,会冲击真空泵的叶轮。长期这样工作的话,叶轮上会有很多像是马蜂窝一样的空洞。这就是气蚀现象了。
轻则影响出力,重则损坏设备。
一般降低水环所用水的温度,或者提高一些进口压力都可以减缓气蚀现象。
左右,一般可以用在系统工作力为10mbar以上的抽空,当水温升高,大气喷射器-液环泵真空机组的极限压力和工作压力都会升高。
真空泵一般都是工作的一个大气压以下,不能抽高压气体,所以都有入口压力要求。
另外若压力高于一个大气压,泵本身的耐压也是一个问题。
但并非所有的真空泵都不能抽高压气体,需要根厂确认这一点。
叶轮每旋转一周,叶片间空间(小腔)吸、排气一次,若干小腔不停地工作,如此往复,泵就连续不断地抽吸或压送气体。由于在工作过程中,做功产生热量,会使工作水环发热,同时一部分水和气体一起被排走,因此,在工作过程中,必须不断地给泵供水,以冷却和补充泵内消耗的水,满足泵的工作要求。
结构及特点: 机泵同轴式直联设计,节省空间,易于安装;采用机械密封作为标准配置,消除了泄露,维护简便;运行平稳,噪音可低到62分贝;统一的耐腐蚀设计青铜叶轮提高了泵的耐腐蚀性,不锈钢材质则更适用于更为苛刻的应用;独特的柔性排报导口设计,不会产生过压缩,确保了2BV泵在其性范围内效率最佳。性能曲线:选型示例:①设计点参数吸气量V=100m3/h , 吸气压力P1=400mbara。②其余参数同标准状态:(见注)选择与设计点①接近的一条曲线。③本例中为71V根据曲线编号查出相应的产品型号(即定货号,但公限于标准型)如本例中可以从71V查得泵型为2A2071-ONC06-IP注:该性能曲线是在吸入介质为20℃的饱和空气,工作液温度过15℃,排气压力1013ba的状态下得到的。性能允许差±10%。图中左侧为配用大气喷射的性能曲线。
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。
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。