水环式真空泵是一种粗真空泵,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1~2×10^5 Pa表压力。
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入、压缩和排气,所以属于变容量真空泵。水环泵排出气体温度高,叶轮偏心安装在泵体内。当叶轮转动时,进入水环泵泵体的水被叶轮抛来抛去。
由于离心力的作用,水形成了与泵腔形状相似的均匀厚度,水环上内表面正好与叶轮轮毂相切,水环下内表面正好与叶尖接触,根据气体压力平衡原理,被抽的气体不断被吸入小腔内,处于吸入过程中,抽吸完成后,与抽吸口隔离,从II-II段到III-III段,小腔体的体积逐渐减小,压力不断增加。此时,它处于压缩过程中。
水环式真空泵的优点主要包括:
结构简单,制造精度要求不高,易于加工。
结构紧凑,泵速高,无需减速装置即可直接与电动机连接,占地面积小。
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摩擦表面,无需润滑,而且磨损小。旋转部分和固定部分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。
特别适合用于瓦斯等易燃易爆气体的抽吸和压缩,能有效地防止气体燃烧和爆炸。
水环式真空泵的缺点主要包括:
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3. 水作工作液,极限压强只能达到2000~4000Pa,用油作工作液,可达130KPa。
流量较小,正压侧压力低,轴磨损、外壳磨损较大。
主要适用于瓦斯抽出量小、管路较长和需要抽放负压较高的矿井或区域,适用于瓦斯浓度变化较大、浓度较低的矿井,因为安全性高。