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(shí),真空度可達(dá)絕壓130Pa左右;用水做工作介質(zhì)時(shí),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(diǎn),實(shí)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(shí)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(gè)真空區(qū)域,通過泵的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(shí),介質(zhì)水在離心力的作用而在泵體內(nèi)壁形成一個(gè)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(diǎn),當(dāng)葉輪沿箭頭方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),設(shè)E點(diǎn)為起點(diǎn),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(gè)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(shí)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(shí)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(gè)過程就完成了吸氣過程;吸氣完成后,水環(huán)的上部?jī)?nèi)側(cè)表面(F點(diǎn))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(huì)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(shí)就被擠壓出去。如此葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)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(gè)運(yùn)行周期分為三個(gè)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(shí)際上可以理解為初始未運(yùn)行階段,這個(gè)階段內(nèi)葉輪的輪轂下部分都浸泡在工作液中,當(dāng)啟動(dòng)瞬間,會(huì)形成一個(gè)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(diǎn))剛好和葉輪輪轂下方外側(cè)相切,切點(diǎn)為E,這樣可以保證每個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)葉輪的每個(gè)葉片之間的間隙都有處于被介質(zhì)水填充滿的機(jī)會(huì),被水填充后的葉片運(yùn)行到下一個(gè)DC段。
DC段:DC段實(shí)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(gè)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(shí),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(shí),葉片之間重新充入液體并且越來越多的液體充入,此時(shí)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(shí),由于葉片之間充入的液體越來越多勢(shì)必會(huì)積壓吸入的空氣,此時(shí)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(shí),完成全部排氣,進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)運(yùn)行過程。
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