水环真空泵原理与故障
水环真空泵因其结构紧凑、操作简单、对环境适应性强而在实际生产中得到最广泛的应用。然而，水环真空泵的故障问题限制了其在实际生产和使用中的有效使用。因此，对水环真空泵常见故障进行深入研究和分析是非常必要的。
1.水环真空泵的工作原理
虽然不同类型的 水环真空泵 具有不同的结构，但它们的基本原理基本相同。水环最典型的真空泵类型是单级单作用水环真空泵，具有轴向吸入和排出。单级单作用水环真空泵的结构包括进气口、出气口、泵盖、泵壳、叶轮、挡板、电机等。真空泵工作时水环，电机带动叶轮旋转，使工作室内的水在离心力的作用下形成水环。如果水环合适，成型的水环正好与上侧的轮毂相切，并且正好与下侧的叶轮顶端接触。此时水环，在内表面、轮毂和叶片之间将形成不同尺寸的新月形空间，并且没有连通。当电机带动叶轮旋转时，图中右侧月牙形空间的体积将由小到大，从而降低压力。当与吸气孔连通时，气体将被吸入。然而，当它的体积从大变小时，气体将被压缩，压力将增加。当气体被压缩到一定程度时，它将与排气孔连通，气体将被排出。由于补充水可以连续引入，水环可以基本上保持恒温状态，并且还可以吸收压缩气体产生的热量，所以该过程也可以近似视为等温过程。
水环真空泵运行时的能量传递过程如下:在吸入侧，叶轮将能量传递给水，增加其动能并形成水环，然后水环动能转化为压力能转化并转化为气体，从而实现压缩和排气的过程。水环真空泵的工作原理实际上与其他容积式泵非常相似，只是水环真空泵的能量传递介质是水环。由于饱和蒸汽压的限制，当真空泵使用水作为工作流体时，极限压力只能达到2000 ~ 4000帕。另外，水环真空泵效率低也是水环真空泵最常见的缺陷，一般效率约为35%。然而，水环真空泵具有结构简单、占地面积小、等温压缩和维修方便等优点，因此在各行业得到了广泛的应用。
2.水环真空泵常见故障及处理
2.1进气和出气管道积水
运行中，水环真空泵与蒸汽冷凝器连接，由于水汽分离设备的工作漏洞，管道可能产生水汽积聚流。水环真空泵停止运行后，水蒸气将逐渐冷凝并最终变成积水。一次产生的累积水可能较少，但多次之后，累积水将增加并最终流回真空泵，导致瞬时电压过高和电机燃烧。进气和出气管道积水的维护和处理:首先，在日常工作中，应定期检查水环真空泵，特别注意进气和出气管道有无积水，以便及时清理少量积水。为防止此类故障再次发生，应对水环真空泵的水气分离器进行改造和完善，如采用耐磨性和耐腐蚀性更高的优质钢材，或加大水气分离器的管径，为水气分离提供更多空间，以减少水汽积聚，消除和防止积水故障。
2.2电机异常启动或过热
首先，马达启动异常。“异常”是指噪音过大或启动失败，这可能是由于泵内(叶轮阻力分配板内)有异物、电机供电电压低和电机不相等造成的。在此基础上，检查电机的接线，以避免相位故障或电源故障等问题。如果真空泵长时间不运转，除了对开口盖进行除锈外，还应在里面加入除锈剂。必要时，还应打开端盖，检查其中是否有杂物，并调整分配板与叶轮之间的距离。其次，电机过热。有三个原因。一是真空泵的供水量过大，导致电机负载过大。第二，电机缺相。第三，通风口被堵住了。有鉴于此，请仔细检查真空泵的排气容积。如果涉及的水量较大，应适当调整(减少)供水阀电工应全面检查电机，避免缺相。仔细检查通风孔。如果有任何问题如堵塞，疏通它。
2.3缺乏真空
水环真空泵系统 真空不足有几个主要原因:
(1) 水环工作不稳定。如果进水管结垢，进口电磁阀堵塞，泵的工作水供应将不足，从而使水环不稳定。此时，由于偏离设计工作条件，泵的输出将不可避免地下降，这将导致系统真空下降。响应方法是清除进水管中的污垢，并保持入口电磁阀通畅。
(2)入口止回阀失效。当阀板因结垢、腐蚀或堵塞而无法吸起时，会出现空气错流现象，即空气会从备用泵的入口被吸入工作泵，从而增加泵的功耗，降低系统的真空度。对策是清除阀板的结垢或更换新的。
(3)密封不良。在轴端密封不良或密封失效的情况下，如果外部空气被吸入水环真空泵，系统的真空度会下降，泵的两个进气管的温度会不同。应对措施是检查轴端，确保密封紧密。有时密封水的泄漏会太大。如果判断错误是由于填料压缩力不足造成的，填料的进一步压缩将导致摩擦力增加和轴功率进一步增加。此时，真正的原因可能是工作水量太大，所以压紧填料不能盲目。
2.4真空泵的气蚀
在 真空泵 运行过程中，最常见的故障是叶轮转子的损坏，这主要是由于叶片表面存在许多麻点和孔洞。在严重情况下，会发生叶片断裂，导致设备非计划停机，影响生产的正常运行。叶轮叶片这些故障的主要原因是气蚀。气蚀的主要原因是真空泵运行过程中，负压区和正压区之间有交替变化，这是由其结构和工作原理决定的。因此，为了减少甚至避免空化的危害，有必要对其结构进行改进。此外，可根据其工作原理采取一些措施。为了防止水环真空泵在气蚀状态下工作，可以采取两种措施:一是改进管道设备，如增加空气喷射器和气蚀保护管等。二是根据空化的产生原理采取相应的改进措施，如降低工作流体的温度、更换工作流体和选择合适的类型。
2.5阀板破裂
水环阀板安装在真空泵的两个排气口分配器的旁边。其功能是消除真空泵运行过程中可能出现的过压缩或欠压缩，并防止泵的功耗增加和效率降低。阀板可以沿着分配器和挡板之间的轴向小距离移动。当泵内压缩气体的压力小于泵出口处的压力时，阀板向叶轮移动并紧贴分配器，以防止空气在泵出口处形成小空腔进入，并确保气体继续被压缩当压缩气体的压力大于泵出口压力时，气体通过排气口冲刷阀板，使阀板的上部以一定角度摆动，以利于气体的顺利排出。通过这种方式，阀板的下部通常紧密地连接到分配器上，而上部以一定角度展开并扭曲成“S”形。长期扭曲导致应力集中在阀板的中部，导致疲劳损坏和中部断裂。阀板破裂后，将出现以下影响:
(1)轴承过热。当阀板破裂时，叶轮两侧的压力将不平衡，转子将产生轴向力，这将增加滚珠轴承的负荷。长期运行会导致轴承温度升高。两个阀板断裂时，断裂位置不完全相同，叶轮两侧的压力也略有不平衡，轴向力比一个阀板断裂时减小，轴承温度降低，但仍较高。
(2)当轴功率上升时，阀板无法按照正确的状态实现分配器的适当覆盖，部分废气将再次回流到工作室，反复压缩和排放，造成能量损失，增加电机负载。
(3)真空度下降。当两侧的阀板破裂时，系统真空将急剧下降。阀板损坏后，必须及时更换。如果一个阀板损坏后不及时更换，另一个阀板的使用寿命将大大缩短，并且在短时间内就会发生断裂。
在实际生产中，为了减少各种故障对生产的影响，除采取上述各种措施外，还应加强在线检查，并采取相应措施及时处理问题。泵停止运行后，应及时清理泵体内的工作流体，防止泵体结垢影响泵的性能和后续使用。
环式真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵,它所能获得的极限压力,对于单级泵为2.66～9.31kPa；对于双级泵为0.133～0.665kPa.水环泵也可用作压缩机,它属于低压的压缩机,其压力范围为（1～2）X105Pa表压力（在特定的条件下）.水环泵在石油、化工、机械、矿山、轻工、造纸、动力、冶金、医药和食品等工业及市政与农业等部门的许多工艺过程中,如真空过滤、真空送料、真空脱气、真空蒸发、真空浓缩和真空回潮等,得到了广泛的应用,由于水环泵压缩气体的过程是等温的,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,水环泵的应用日益增大. 水环泵是由叶轮、泵体、吸排气盘、水在泵体内壁形成的水环、吸气口、排气口、辅助排气阀等组成的. 叶轮被偏心的安装在泵体中,当叶轮按图示方向旋转时,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（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（即从断面Ⅰ-Ⅰ到Ⅱ-Ⅱ）,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.从断面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,而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. 在水环泵中,辅助排气阀是一种特殊结构,一般采用橡皮球阀,它的作用是消除泵在运转过程中产生的过压缩与压缩不足的现象.这两种现象都会引起过多的功率消耗.因为水环泵没有直接的排气阀,而且排气压力始终是固定的,水环泵的压缩比决定于进气口的终止位置和排气口的起始位置,然而这两个位置是固定不变的,因而不适应吸入压力变化的需要.为了解决这个问题,一般在排气口下方设置橡皮球阀,以便当泵腔内过早达到排气压力时,球阀自动开启,气体排出,消除了过压缩现象.一般在设计水环泵时都以最低吸入压力来确定压缩比,以此来确定排气口的起始位置,这样就解决了压缩不足的现象.
在拆卸前应将泵腔内的水放出，要将气水分离器和吸气管部件拆下，在拆卸过程中应将所有的垫片谨慎的取下，如有损坏应更换同样的垫片。泵应从后端（无联轴器或无皮带轮一端）开始拆卸，其顺序如下：
（1）拆后轴承压盖，用勾板手将两圆螺母松开，取下轴承座及轴承；
（2）松开填料压盖螺母，取下填料压盖；
（3）拆下连接结泵盖与泵体的六角螺栓和泵盖底脚处螺栓后，取下后端盖；
（4）取下泵体；
（5）松开另一端底脚螺栓；
（6）卸下联轴器，并取下轴上的键；
（7）卸下前轴承部件；
（8）卸下前端盖后将轴和叶轮一起取出。
拆卸完毕后，应将零件上有关配合面涂上机油，螺纹处也应涂上机油保护好。
水环式真空泵装配：
装配前应清洗各零件，结合面上纸垫的残面部分应清理好，轴承应清洗后涂上新油，轴承座内旧油也应清除干净。
装配的顺序与拆卸相反，其关键环节是要调整好叶轮端面与前后分配器的间隙，为此要测量好泵体的长度尺寸，（包括定位孔的深度）和叶轮的长度，以决定加垫子的厚度。
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。
①真空系统出口与泵的入口之间距离越短越好；
②管路拐弯越少越好；
③进口管路应高于泵的入口中心线，出口管应避免有引起较大阻力的因素，如出口管上爬、直角拐弯等；
④配接进出口管直径应与产品的进出口直径一致，如真空系统较小，进出口配接管直径可以小，但不得小于产品进出口直径的70%，且出口直径应大于或等于入口管直径；
⑤管路的拐弯处应圆滑过渡；
⑥水环式真空泵的进水管路要安装阀门,用来调节进水量的多少,进水量的多少对真空度有影响,调节进水量时通过观察真空表的指针来控制阀门,SK-0.8的极限真空能达到-0.087,
在工作状态下,因为管路不是完全密封的状态,真空度在-0.06左右就能满足工作需求。
2、安装或维修管路时，防止掉进异物。
3、管路的接头要加密封垫，不得有漏气、漏水现象。
4、真空系统的吸气口处安装真空表，以便掌握真空的变化情况。
5、吸气口的管路上安装阀门当真空度达到极限时会产生很大的噪音,叫气蚀声,通过阀门来调节真空度,真空度高时,试压爆破检测仪,打开阀门放掉适量的气体,气蚀声立刻消失.真空度下降时关闭阀门。
6、循环水 循环水的其中一个重要作用还是用来冷却真空泵工作时产生的温度,当循环水的水温超过40度,真空度会降低,及时补充或更换冷水来降低循环水的温度,围栏设备上的真空泵多用铁油桶来装循环水,水桶的水要多一些。
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。
在真空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。
使用过程中应注意
1.泵用循环水应使用洁净的软化水，以防结垢，真空度降低，以及叶轮卡死烧毁电机。
2.严禁异物进入真空泵腔内，安装前请仔细检查管道内是否有电焊渣、垫片、螺母等异物，以免叶轮挤破造成不必要的损失。
3.启动前应先加水，防止机械密封干磨而炸裂，造成漏水后烧毁电机。
4.空载时水环式真空泵会发出“咯咯”的声音，这是真空泵达到极限真空压缩空气而产生的正常声音，负载时就会自动消失。
5.水环真空泵应按箭头方向旋转，不得反向。
6.长时间不用或者天冷结冰时，应将泵内水放净，以免冻破泵体。
7.安装时排水管不宜过高，离循环水真空泵排气口1米为宜，进水管应离水池地面20厘米为宜，以防异物进入水管。
希望对你有帮助。
