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水環(huán)式真空泵的工作原理及特點
閱讀:44 發(fā)布時間:2022-11-29水環(huán)式真空泵(簡稱水環(huán)泵)是一種粗真空泵,它所能獲得的極限壓力,對于單級泵為2.66~9.31kPa;對于雙級泵為0.133~0.665kPa.水環(huán)泵也可用作壓縮機,它屬于低壓的壓縮機,其壓力范圍為(1~2)X105Pa表壓力(在特定的條件下)。水環(huán)泵在石油、化工、機械、礦山、輕工、造紙、動力、冶金、醫(yī)藥和食品等工業(yè)及市政與農業(yè)等部門的許多工藝過程中,如真空過濾、真空送料、真空脫氣、真空蒸發(fā)、真空濃縮和真空回潮等,得到了廣泛的應用,由于水環(huán)泵壓縮氣體的過程是等溫的,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)泵的應用日益增大。
葉輪被偏心的安裝在泵體中,當葉輪按圖示方向旋轉時,進入水環(huán)泵泵體的水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用,水形成了一個與泵腔形狀相似的等厚度的封閉的水環(huán)。水環(huán)的上部內表面恰好與葉輪輪轂相切(如Ⅰ-Ⅰ斷面),水環(huán)的下部內表面剛好與葉片頂端接觸(實際上,葉片在水環(huán)內有一定的插入深度)。此時,葉輪輪轂與水環(huán)之間形成了一個月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成與葉片數目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部,壓強不斷的降低,且與吸排氣盤上的吸氣口相通,當小腔空間內的壓強低于被抽容器內的壓強,根據氣體壓強平衡的原理,被抽的氣體不斷地被抽進小腔,此時正處于吸氣過程。當吸氣完成時與吸氣口隔絕,從Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ斷面,小腔的容積正逐漸減小,壓力不斷地增大,此時正處于壓縮過程,當壓縮的氣體提前達到排氣壓力時,從輔助排氣閥提前排氣。從斷面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,而與排氣口相通的小腔的容積進一步地減小壓強進一步的升高,當氣體的壓強大于排氣壓強時,被壓縮的氣體從排氣口被排出,在泵的連續(xù)運轉過程中,不斷地進行著吸氣、壓縮、排氣過程,從而達到連續(xù)抽氣的目的。
在水環(huán)泵中,輔助排氣閥是一種特殊結構,一般采用橡皮球閥,它的作用是消除泵在運轉過程中產生的過壓縮與壓縮不足的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象都會引起過多的功率消耗。因為水環(huán)泵沒有直接的排氣閥,而且排氣壓力始終是固定的,水環(huán)泵的壓縮比決定于進氣口的終止位置和排氣口的起始位置,然而這兩個位置是固定不變的,因而不適應吸入壓力變化的需要。為了解決這個問題,一般在排氣口下方設置橡皮球閥,以便當泵腔內過早達到排氣壓力時,球閥自動開啟,氣體排出,消除了過壓縮現(xiàn)象。一般在設計水環(huán)泵時都以吸入壓力來確定壓縮比,以此來確定排氣口的起始位置,這樣就解決了壓縮不足的現(xiàn)象。?
水環(huán)式真空泵裝置特點
(1)工作可靠。當真空度在0-60%的范圍內波動時,其管內稀薄空氣流量變化較小,因此可保證吸料工作的正常進行。當發(fā)生過載和堵塞時,可自動調節(jié)壓力,以提高真空度來沖破堵塞處,確保連續(xù)輸送。?
(2)由于空氣流量小(僅為同功率風機風量的1/15左右),真空度高,因此可提高輸送濃度,增長輸送距離,縮小輸料管直徑,這對輸送線路的布置、廢氣處理和工人操作都是有利的。?
(3)由于空氣流量小,真空度高,因此對整個系統(tǒng)的密閉性要求高,給連續(xù)排料造成了一定的困難。
(4)由于水環(huán)式真空泵是靠水環(huán)封閉工作的,工作時要帶動水一起運動,產生摩擦,引起能量損失,因而效率低,η≤40 %(約比機械真空泵低30%)。
(5)廢水處理措施:避免造成廢水二次污染。嚴寒地區(qū)要考慮冬季保溫、防凍措施?