01水環(huán)式真空泵分類(lèi)

按結(jié)構(gòu)不同分為單級(jí)單作用水環(huán)泵、單級(jí)雙作用水環(huán)泵,、雙吸水環(huán)泵和大氣水環(huán)泵,。

單級(jí)單作用水環(huán)泵：?jiǎn)渭?jí)是指只有一個(gè)葉輪，單作用是指葉輪每旋轉(zhuǎn)一圈,，吸氣,、排氣各進(jìn)行一次，這種泵的極限真空較高,，但是抽速和效率較低,。

單級(jí)雙作用水環(huán)泵：?jiǎn)渭?jí)是指只有一個(gè)葉輪，雙作用是指葉輪每旋轉(zhuǎn)一周,，吸氣,、排氣各進(jìn)行兩次。在相同的拍速條件下,，雙作用水環(huán)泵比單作用水泵大大減少尺寸和重量,，由于工作腔對(duì)稱(chēng)分布于泵輪殼觳兩側(cè)，改善了作用在轉(zhuǎn)子上的載荷,。此種泵的抽速較大,，效率較高，但極限真空較低,。

雙吸水環(huán)泵：大多是單作用泵串聯(lián)而成,，實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)單級(jí)單作用的水環(huán)泵的葉輪共用一根心軸聯(lián)接而成，它的主要特點(diǎn)是在較高的真空度下,，仍然具有較大的抽速,，而且工作狀況穩(wěn)定。

大氣水環(huán)泵：實(shí)際是大氣噴射器串聯(lián)水環(huán)泵的機(jī)組,，水環(huán)泵前面串聯(lián)大氣泵是為了提高極限真空,，擴(kuò)大泵的適用范圍。

按吸氣和排氣方式分為軸向吸排氣和徑向吸排氣,。

軸向吸排氣：氣體的吸入和排出是通過(guò)殼體側(cè)蓋上的吸氣口和排出口進(jìn)行的,，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便,，缺點(diǎn)是氣體進(jìn)入和排出葉輪時(shí),，氣體流動(dòng)方向與葉輪葉片運(yùn)動(dòng)方向相垂直，而且氣體不能在整個(gè)葉片寬度上均勻地進(jìn)出葉輪，這就加大了氣體進(jìn)入和流出葉輪時(shí)的水力損失,，降低了泵的效率,。

徑向吸排氣：氣體進(jìn)入和排出葉輪是通過(guò)設(shè)置在葉輪內(nèi)圓處(相當(dāng)于輪觳處)的氣體分配器上的吸氣口和排氣口來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其優(yōu)點(diǎn)是氣體可以在葉片全寬范圍內(nèi)進(jìn)入和流出葉輪,，而且還可以借助吸氣口和排氣口的形狀使氣體進(jìn)入和排出葉輪的方向與葉輪運(yùn)動(dòng)方向大體一致,，這就降低了水力損失，提高了泵的效率,，缺點(diǎn)是氣俸分配器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,、加工和安裝精度較高。

02

水環(huán)式真空泵工作原理

（a）  

（b）

圖2  水環(huán)式真空泵工作原理

水環(huán)式真空泵工作原理如圖2,，在泵體中裝有適量的水作為工作液,。當(dāng)葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周,，由于離心力的作用,，水形成了一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,，水環(huán)的下部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間,，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔,。如果以葉輪的上部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大,，且與端面上的吸氣口相通,，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕,；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),，小腔由大變小，使氣體被壓縮,；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí),，氣體便被排除泵外。如此葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,，葉片間的空間吸排一次,，許多空間不停地工作，泵就連續(xù)不斷地抽吸或壓送氣體,。

當(dāng)作為壓縮機(jī)使用時(shí),，泵排氣口接有氣水分離器。汽水混合物進(jìn)入氣水分離器后自動(dòng)分離,，氣體由排氣管輸送到所需要系統(tǒng)而工作,，水經(jīng)過(guò)自動(dòng)溢水開(kāi)關(guān)放出。壓縮氣體時(shí)，工作水極易發(fā)熱,，水由泵出口排出,，溫度會(huì)變得較高，因此在氣水分離器的底部,，要不斷地供給冷水,，以補(bǔ)充被放走的熱水，同時(shí)起冷卻作用,，使工作水溫度不致過(guò)高,，從而保證壓縮機(jī)性能，達(dá)到技術(shù)指標(biāo),，滿(mǎn)足工藝要求,。

綜上所述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸氣,、壓縮和排氣的,，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩�氣體抽吸和壓送系統(tǒng)的區(qū)別僅在于氣水分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有所不同,。抽吸氣體時(shí),，吸氣口壓力低于大氣壓，而排氣口壓力等于大氣壓,，氣水分離器只有溢水管,。壓送氣體時(shí)吸氣口為常壓（也可以真空狀態(tài)），排氣口壓力高于一個(gè)大氣壓,，為保證輸送氣體壓力,，氣水分離器的水位通過(guò)溢水開(kāi)關(guān)來(lái)控制。