如圖,水環(huán)式真空泵管道閥門連接示意圖
1、真空表,用于觀察真空泵的工作狀態(tài)
2、安全網(wǎng),安全網(wǎng)是防止當(dāng)打開閥門3旁通閥時吸入外部雜質(zhì)
3、旁通閥,旁通閥相當(dāng)于真空泵的安全閥,當(dāng)真空度過高時可以打開旁通閥吸氣調(diào)節(jié)真空度。
4、吸氣閥,吸入管路上的閥門開關(guān),控制氣路。
5、流量計,觀察真空泵的工作液量。
6、供水閥,真空泵的吸入水管上的補(bǔ)水閥門開關(guān)。
7、氣水分離器。氣水分離器顧名思義就是將被吸入的氣體和工作水分開,工作水可以重復(fù)利用,但是水溫不宜過高,如果水溫過高需要采用換熱裝置冷卻后再用,否則會影響真空度。
8、汽蝕保護(hù)導(dǎo)管。其實保護(hù)管外部裝一個閥門,當(dāng)真空泵發(fā)生汽蝕時打開可以調(diào)節(jié)。
]]>簡單系統(tǒng)的安裝主要附件有以下配件
止逆閥:防止停機(jī)時工作液倒流到被抽空間。
真空表:觀察真空泵的工作狀態(tài)
氣閥:人工關(guān)閉氣路
循環(huán)水管:泵吸入循環(huán)水的管道
汽蝕連接管:當(dāng)真空泵發(fā)生汽蝕時打開部分汽蝕管可以保護(hù)免遭汽蝕。
汽水分離器:可選,用于分離被抽氣體和工作水,特別適合要回收氣體抽吸工藝。
循環(huán)水箱:循環(huán)水箱下面示意圖沒有畫出,循環(huán)水箱沒有特別要求,只需要水位略高于真空泵即可,壓力不宜太高。如果被抽氣體是高溫或者夏天工作太頻繁導(dǎo)致循環(huán)水溫過高,需要配冷卻水裝置或定時換水。
完整系統(tǒng)的基本附件不會變,增加了部分附件增加易用性和更方便,安裝主要附件有以下配件
止逆閥:防止停機(jī)時工作液倒流到被抽空間。
真空表:觀察真空泵的工作狀態(tài)
氣閥:人工關(guān)閉氣路
循環(huán)水管:泵吸入循環(huán)水的管道
汽蝕連接管:當(dāng)真空泵發(fā)生汽蝕時打開部分汽蝕管可以保護(hù)免遭汽蝕。
冷卻塔或換熱器:冷卻塔或換熱器用于降低循環(huán)水溫,適用于工作頻繁或者被抽氣體溫度高的生產(chǎn)流程,防止循環(huán)水溫太高影響真空度。
汽水分離水箱:水汽分離水箱既是循環(huán)水箱又是汽水分離器,水箱和汽水分離器可以分開做。
循環(huán)泵:循環(huán)泵是用于循環(huán)水增壓到冷卻塔的作用。
液環(huán)式真空泵是指以液體作為工作介質(zhì)從而持續(xù)獲得真空的機(jī)械設(shè)備。液環(huán)工作介質(zhì)可以是真空油,也可以是清水,用油做工作介質(zhì)時,真空度可達(dá)絕壓130Pa左右;用水做工作介質(zhì)時,真空度只能達(dá)到絕壓3300Pa左右。但由于真空油容易受外部粉塵雜質(zhì)或被抽介質(zhì)的污染并且不易分離等缺點,實際生產(chǎn)中為了降低成本,大多都用水作為工作介質(zhì),用水作為工作介質(zhì)的液環(huán)式真空泵又被稱為水環(huán)式真空泵。一般沒特別說明的情況下,液環(huán)式真空泵就是指水環(huán)式真空泵。不管是用介質(zhì)油還是清水作為工作介質(zhì),工作原理都是一樣,下面詳細(xì)圖解:
工作原理
真空泵的本質(zhì)實際上就是用技術(shù)手段排除泵腔內(nèi)的空氣從而在泵腔內(nèi)產(chǎn)生一個真空區(qū)域,通過泵的持續(xù)轉(zhuǎn)動則可以持續(xù)獲取真空,液環(huán)式真空泵也不例外。具體工作過程和原理如下:
液環(huán)/水環(huán)式真空泵的葉輪被偏心地安裝在泵腔,起動前向泵腔內(nèi)部注入一定的水作為工作介質(zhì),當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時,介質(zhì)水在離心力的作用而在泵體內(nèi)壁形成一個封閉的水環(huán),水環(huán)的下方內(nèi)側(cè)與葉輪的輪轂相切為E點,當(dāng)葉輪沿箭頭方向逆時針旋轉(zhuǎn),設(shè)E點為起點,則葉輪的葉片從水環(huán)內(nèi)逐漸分離,葉片間原本充滿水的空間隨著水的脫離,這個空間逐漸從零(原來有水,故我們可以理解成原來的空間為0了)逐漸擴(kuò)大,空間擴(kuò)大的過程實際上就是充滿水的空間甩水的過程,原來是充滿液體水的空間,水脫離后,該空間實際上就接近真空了,空間內(nèi)的壓強(qiáng)降低,外部氣體就從分配板的吸氣孔被吸入,這個過程就完成了吸氣過程;吸氣完成后,水環(huán)的上部內(nèi)側(cè)表面(F點)逐漸與葉輪的葉片外沿接觸,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的過程中,葉片又會逐漸插入水環(huán)中,在水的擠壓下,在吸氣環(huán)節(jié)吸入空氣的空間氣體壓力升高,運(yùn)行到分配板的排氣孔位置時就被擠壓出去。如此葉輪每轉(zhuǎn)動一周,葉片間的空間吸排氣一次,高速旋轉(zhuǎn)中,葉輪葉片的多個空間不停地工作,液環(huán)式真空泵就連續(xù)不斷地完成抽吸過程。
工作過程
如果你還是不能理解上面的文字,我們可以近似把一個運(yùn)行周期分為三個階段:AB(初始化狀態(tài))、DC(吸氣過程)和CA段(排氣過程)
AB段:AB段實際上可以理解為初始未運(yùn)行階段,這個階段內(nèi)葉輪的輪轂下部分都浸泡在工作液中,當(dāng)啟動瞬間,會形成一個水環(huán)(下圖中紅色顆粒區(qū)域),水環(huán)的下面內(nèi)側(cè)(即E點)剛好和葉輪輪轂下方外側(cè)相切,切點為E,這樣可以保證每個運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)葉輪的每個葉片之間的間隙都有處于被介質(zhì)水填充滿的機(jī)會,被水填充后的葉片運(yùn)行到下一個DC段。
DC段:DC段實際上可以理解為將葉片之間的水甩出去的過程,當(dāng)原有充滿水的空間被甩出水之后,這個區(qū)域就接近真空狀態(tài)了,葉片運(yùn)行到分配板的吸氣孔位置時,剛好出于真空狀態(tài),于是外部的空氣便被吸入,吸入的空氣處于葉輪間隙中,當(dāng)葉片運(yùn)行到最高位置到C位置時,葉片之間重新充入液體并且越來越多的液體充入,此時葉片旋轉(zhuǎn)到CA段。
CA段:在DC段吸入的空氣運(yùn)行到CA段時,由于葉片之間充入的液體越來越多勢必會積壓吸入的空氣,此時剛好到了分配板的排氣孔位置,剛好可以進(jìn)行排氣,當(dāng)葉片完全浸入到液環(huán)時,完成全部排氣,進(jìn)入下一個循環(huán)運(yùn)行過程。
]]>水環(huán)式真空泵之所以稱為水環(huán)式真空泵是因為它是用水作為工作介質(zhì)來產(chǎn)生真空的,水只是作為工作介質(zhì)并不會被大量消耗,大量水會出真空泵的出氣口噴出來,如果這水直接排出去會造成大量水資源浪費,用水箱存儲起來可以重新吸入作為工作介質(zhì)。
值得注意的是如果真空泵用于抽吸高溫氣體或者水箱太小的,需要在循環(huán)水管路上增加換熱裝置(如冷卻塔或板式換熱裝置等)以冷卻循環(huán)水,因為如果工作介質(zhì)水溫過高會影響真空泵的真空度,真空度會大幅下降。
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