液环水环式真空泵工作原理图解

发布者:佛山市浩雄泵业有限公司 时间:2020年01月14日 15:33:25

 

  概述定义

  液环式真空泵是指以液体作为工作介质从而持续获得真空的机械设备。液环工作介质可以是真空油,也可以是清水,用油做工作介质时,真空度可达绝压130Pa左右;用水做工作介质时,真空度只能达到绝压3300Pa左右。但由于真空油容易受外部粉尘杂质或被抽介质的污染并且不易分离等缺点,实际生产中为了降低成本,大多都用水作为工作介质,用水作为工作介质的液环式真空泵又被称为水环式真空泵。一般没特别说明的情况下,液环式真空泵就是指水环式真空泵。不管是用介质油还是清水作为工作介质,工作原理都是一样,下面详细图解:

  工作原理

  真空泵的本质实际上就是用技术手段排除泵腔内的空气从而在泵腔内产生一个真空区域,通过泵的持续转动则可以持续获取真空,液环式真空泵也不例外。具体工作过程和原理如下:

液环式水环真空泵结构原理图
图1:水环式真空泵、液环式真空泵的结构原理图解

  液环/水环式真空泵的叶轮被偏心地安装在泵腔,起动前向泵腔内部注入一定的水作为工作介质,当叶轮旋转时,介质水在离心力的作用而在泵体内壁形成一个封闭的水环,水环的下方内侧与叶轮的轮毂相切为E点,当叶轮沿箭头方向逆时针旋转,设E点为起点,则叶轮的叶片从水环内逐渐分离,叶片间原本充满水的空间随着水的脱离,这个空间逐渐从零(原来有水,故我们可以理解成原来的空间为0了)逐渐扩大,空间扩大的过程实际上就是充满水的空间甩水的过程,原来是充满液体水的空间,水脱离后,该空间实际上就接近真空了,空间内的压强降低,外部气体就从分配板的吸气孔被吸入,这个过程就完成了吸气过程;吸气完成后,水环的上部内侧表面(F点)逐渐与叶轮的叶片外沿接触,继续旋转的过程中,叶片又会逐渐插入水环中,在水的挤压下,在吸气环节吸入空气的空间气体压力升高,运行到分配板的排气孔位置时就被挤压出去。如此叶轮每转动一周,叶片间的空间吸排气一次,高速旋转中,叶轮叶片的多个空间不停地工作,液环式真空泵就连续不断地完成抽吸过程。

  工作过程

  如果你还是不能理解上面的文字,我们可以近似把一个运行周期分为三个阶段:AB(初始化状态)、DC(吸气过程)和CA段(排气过程)

  AB段:AB段实际上可以理解为初始未运行阶段,这个阶段内叶轮的轮毂下部分都浸泡在工作液中,当启动瞬间,会形成一个水环(下图中红色颗粒区域),水环的下面内侧(即E点)刚好和叶轮轮毂下方外侧相切,切点为E,这样可以保证每个运转周期内叶轮的每个叶片之间的间隙都有处于被介质水填充满的机会,被水填充后的叶片运行到下一个DC段。

  DC段:DC段实际上可以理解为将叶片之间的水甩出去的过程,当原有充满水的空间被甩出水之后,这个区域就接近真空状态了,叶片运行到分配板的吸气孔位置时,刚好出于真空状态,于是外部的空气便被吸入,吸入的空气处于叶轮间隙中,当叶片运行到最高位置到C位置时,叶片之间重新充入液体并且越来越多的液体充入,此时叶片旋转到CA段。

  CA段:在DC段吸入的空气运行到CA段时,由于叶片之间充入的液体越来越多势必会积压吸入的空气,此时刚好到了分配板的排气孔位置,刚好可以进行排气,当叶片完全浸入到液环时,完成全部排气,进入下一个循环运行过程。