水循環(huán)式真空泵的工作原理是什么

【專家解說】：水環(huán)真空泵(簡(jiǎn)稱水環(huán)泵)是一種粗真空泵，它所能獲 得的極限真空為2000~4000Pa，串聯(lián)大氣噴射器可達(dá) 270~670Pa。水環(huán)泵也可用作壓縮機(jī)，稱為水環(huán)式壓縮 機(jī)，是屬于低壓的壓縮機(jī)，其壓力范圍為1~2×105Pa表壓 力。 水環(huán)泵最初用作自吸水泵，而后逐漸用于石 油、化工、機(jī)械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部 門。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引 水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫 氣等，水環(huán)泵得到廣泛的應(yīng)用。由于真空應(yīng)用技術(shù)的飛躍 發(fā)展，水環(huán)泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于 水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣 體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此，水環(huán)泵應(yīng)用 日益增多。 在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng) 葉輪順時(shí)針方向旋轉(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)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水 環(huán)的上部?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和葉片數(shù)目相等 的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部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)，氣體便被排出泵外。綜上所 述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣 的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?羅茨泵在泵腔內(nèi)， 有二個(gè)“8”字形的轉(zhuǎn)子相互中真空泵需要前級(jí)泵。羅茨泵 的極限真空除取決于泵本身結(jié)構(gòu)和制造精度外，還取決于 前級(jí)泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度，可將羅茨 泵串聯(lián)使用。 羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相 似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子 與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后 v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和 膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè) 相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖 到空間中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 氣體排出泵外。