水环式真空泵工作原理

水（液）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（液）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，我国民族品牌FUTEN富通真空就是其中的优秀代表。水（液）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。

水（液）环式真空泵的工作液也可采用其他合适的液体，不管采用哪种工作液均统称为液环式真空泵。水式真空泵是液环式真空泵中最常见、应用最广泛的一种泵。

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内界面之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮叶片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

液环真空泵是用液体作工作介质的粗抽泵其中,用水作工作介质的叫水环真空泵,其他还可用油、硫酸及醋酸等作工作介质。工业上水环真空泵应用居多。液环真空泵有单级、双级之分，以及单作用和双作用区别。单级和双级真空泵指其叶轮的级数；单/双作用指其叶轮/壳体的形式，单作用叶轮真空泵的叶轮旋转一周气体经历一次吸入/排出；双作用的真空泵其叶轮旋转一周经历两次气体的吸入与排出。

选用真空泵时，需要注意下列事项：

1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如：真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度，选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。

2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围，如：扩散泵为10-3~10-7mmHg，在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化，其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内，而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作，但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。

3、真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。

4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速，但不能抽氦，而三极型溅射离子泵，（或二极型非对称阴极溅射离子泵）对氩有一定的抽速，两者组合起来，便会使真空装置得到较好的真空度。另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空；有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。

5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵，如：水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格，可以选择有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、挡油阱等，也能达到清洁真空要求。

6、了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。选择真空泵时，需要知道气体成分，针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体，应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备，如冷凝器、除尘器等。

7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。

8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许，应选择无振动的泵或者采取防振动措施。

9、真空泵的价格、运转及维修费用。

泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。泵工作时，需要注意以下两个方面：

1、尽可能要求在高效区内，也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。

2、应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行，不仅效率极低，而且工作很不稳定，易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言，在此区域之内运行，往往还会发生汽蚀现象，产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏，以致泵无法工作。

根据以上原则，当泵所需的真空度或气体压力不高时，可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高，单级泵往往不能满足，或者，要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量，即要求性能曲线在较高真空度时较平坦，可选用两级泵。如果真空度要求在－710mmHg以上，可选用水环－大气泵或水环－罗茨真空机组作为抽真空装置。

如果只作真空泵用，则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单，容易制造和维护，且在高真空情况下抗汽蚀性好。

如果仅作较大气量的压缩机使用，则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大，体积小，重量轻，径向力能得到自动平衡，轴不容易产生疲劳断裂，泵的使用寿命较长。

选择真空泵：

初步选定了泵的类型之后，对于真空泵，还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。

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。

水环式真空泵的工作液也可采用其他合适的液体，不管采用哪种工作液均统称为液环式真空泵。水环式真空泵是液环式真空泵中最常见、应用最广泛的一种泵。

液环式真空泵的应用范围：

一、2BV系列水环式真空泵的应用范围

2BV系列真空泵适于抽除气体和水蒸汽，吸气压力达到33mbar绝压（97%真空度），当真空泵在吸气压力低于80mbar的状态下长期工作时，应联接气蚀保护管以对泵进行保护，如配大气喷射器，吸气压力可达10mbar，喷射器可直接安装在真空泵上，作为压缩机用时，其压力最大至0.26MPa（绝压）。

水环真空泵及压缩机被广泛用于石油化工、制药、食品、制糖工业等领域，由于在工作过程中，气体的压缩过程是等温的，所以在压缩和抽吸易燃易爆气体时，不易发生危险，其应用更加广泛。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，噪音可低至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，独特的柔性排气口设计，不会产生过压缩，确保了2BV在其性能范围内效率最佳。

二、2BE系列水环式真空泵的应用范围

2BE系列水环真空泵及压缩机是我公司在长期科研的基础上,结合国际先进技术,不断实践验证研制开发的高效节能的新型产品.能常用于抽吸不含固体颗粒、不溶于水、无腐蚀性气体，以便在封闭的容器中形成真空和压力。通过结构材料的改变，亦可用抽吸腐蚀性气体，腐蚀性液体。可广泛用于造纸、化工、石化、轻工、制药、食品、冶金、建材、电器、煤矿、造矿、化肥等行业。

2BE系列水环真空泵采用单级单作用的结构形成式，具有结构简单、维修方便、高效节能、运行可靠等优点，对关键部件泵轴、叶轮、分配板等优化了设计。无论是球铁叶轮还是冲压形成的焊接叶轮均经过良好的热处理，并在过盈热装前后，分别进行平衡及动平衡校验，运转更加平稳、抗冲击性更加优良，适用为排水量大，载荷冲击波动等恶劣工况。

2BE系列水环真空泵、自带气水分离器；设有多位置进排气口，泵盖上增设了排气阀检修盖窗，装配和维修更加方便。

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1~2×10Pa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。

工作原理是：循环水箱中的水经循环水泵做功后产生一定的压力、流速，具有一定压力、流速的水进入水喷射器的集水室，经孔板上的多个拉瓦尔喷嘴喷射，形成的高速射流使喷射器的混合室产生真空，被抽介质在真空作用下进入喷射器混合室，在混合室中与高速水流充分混合和经文丘里管降速、增压后排出到循环水箱中，不凝性气体析出，可凝性汽体从水箱溢流口溢出，如此反复做功。它的优点是低位整机型式，比水环真空泵的真空度高，代替W式往复真空泵可以取消前置冷凝器，节省一次性设备投资和运行费用。

工作原理：

1.电动隔膜泵水环泵在最初的时候是被当做自吸水泵来使用的，是叶轮和泵体以及吸排气盘和谁在泵体的内壁所形成的水环，吸气口，排气口，辅助排气阀所组成的。而水环泵也是靠泵腔的容积变化来有效的实现吸气，压缩和排气这些功能的，所以它也是属于变容式真空泵。

2.叶轮是被偏心的安装在泵体傍边的，每逢叶轮旋转的时分，进入水环泵泵体傍边的水就会被叶轮抛向附近，加上离心力的效果，水就形成了一个跟泵腔形状类似的平等厚度的封闭水环，水环上面的内外表也刚好跟叶轮的轮毂相切，水环的下部内外表也刚好跟叶片的顶端相接触。

3.假如叶轮的上部是零度的时分，叶轮在旋转前一百八十度的时分，小腔容积会慢慢的从小变大，这个时分在压强的继续下降当中会跟吸排气盘上面的吸气口进行彼此连通，当小腔空间里边的压强低于被抽容器里边压强的话，不断抽进小腔内的气体就能够根据气体的压强进行平衡的原理来进行，这个时候就正处于整个吸气的过程当中了。

4.当小腔的容积逐步削减的时分，压力就会不断的增大，这个时分正在处于紧缩的进程傍边，在排气压力这儿的紧缩气体提早抵达的时分，辅佐的排气阀就会进行提早的排气，当气体的压强大于排气压强的时分，被紧缩的气体就会从排气口扫除，在泵接连工作进程傍边的时分，就会不断的进行吸气，紧缩，排气这个进程，这样就会到达接连抽气的目的了。

常见问题：

电机不启动，无声音

电机不启动，有嗡嗡声

电机开动时，电流短路跳闸

消耗功率过高

泵不产生真空

真空度太低

尖锐噪声

泵泄漏

按其工作原理，基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。一、气体输送泵包括：1、液环真空泵（水环式真空泵）2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等。二、气体捕集泵包括：吸附泵和低温泵等。

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。