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　　水環(huán)式真空泵(water-sealing vacuum pump)是抽放井下沼氣所用的真空泵。該真空泵抽放負(fù)壓高、流量小、適用于抽放量不大、要求抽放負(fù)壓高的礦井使用。水環(huán)式真空泵安全性好，一般礦井都要求較高的抽放負(fù)壓，所以使用較廣泛。

　　工作原理

　　水環(huán)泵最初用作自吸水泵。是由葉輪、泵體、吸排氣盤、水在泵體內(nèi)壁形成的水環(huán)、吸氣口、排氣口、輔助排氣閥等組成的。

　　水環(huán)泵系統(tǒng)

　　在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，水環(huán)泵得到廣泛的應(yīng)用。由于真空應(yīng)用技術(shù)的飛躍發(fā)展，水環(huán)泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，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)泵應(yīng)用日益增多。

　　在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕;當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮;當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體便被排出泵外。

　　綜上所述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

　　葉輪被偏心的安裝在泵體中，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)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(gè)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(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸。此時(shí)，葉輪輪轂與水環(huán)之間形成了一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成與葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的上部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)，小腔的容積逐漸由小變大，壓強(qiáng)不斷的降低，且與吸排氣盤上的吸氣口相通，當(dāng)小腔空間內(nèi)的壓強(qiáng)低于被抽容器內(nèi)的壓強(qiáng)，根據(jù)氣體壓強(qiáng)平衡的原理，被抽的氣體不斷地被抽進(jìn)小腔，此時(shí)正處于吸氣過程。當(dāng)吸氣完成時(shí)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(shí)正處于壓縮過程，當(dāng)壓縮的氣體提前達(dá)到排氣壓力時(shí)，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(jìn)一步地減小壓強(qiáng)進(jìn)一步的升高，當(dāng)氣體的壓強(qiáng)大于排氣壓強(qiáng)時(shí)，被壓縮的氣體從排氣口被排出，在泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，不斷地進(jìn)行著吸氣、壓縮、排氣過程，從而達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　結(jié)構(gòu)簡單，制造精度要求不高，容易加工。

　　結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。

　　壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。

　　由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。

　　吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。

　　缺點(diǎn)

　　效率低，一般在30左右，較好的可達(dá)50。

　　真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。

　　總之，由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點(diǎn)，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。

　　特點(diǎn)

　　結(jié)構(gòu)緊湊、工作平衡可靠和流量均勻，所以化工生產(chǎn)中多用來輸送或抽吸易燃、易爆和有腐蝕性的氣體。水環(huán)式真空泵由于葉輪攪拌液體，損失能量大，故其效率很低。

　　常見故障

　　排除方法

　　一、真空泵度不夠

　　可能原因:電機(jī)供電不足導(dǎo)致轉(zhuǎn)速不夠;供水量不足;葉輪與分配板之間的間隙過大;機(jī)械密封破損導(dǎo)致漏水漏氣;葉輪磨損過多;循環(huán)水排不出。

　　排除方法:檢查供電電壓是否在電機(jī)額定的電壓范圍內(nèi);加大供水量(必須控制在正確的范圍內(nèi)，否則會(huì)導(dǎo)致電機(jī)超載發(fā)熱);調(diào)小葉輪與分配板的間隙(一般在0.15-0.20mm);更換機(jī)械密封;更換葉輪;檢查出水口的管路。

　　二、啟動(dòng)不了或者啟動(dòng)了噪音大

　　可能原因:電機(jī)供電電壓不足;電機(jī)缺相運(yùn)行;泵長時(shí)間沒用導(dǎo)致銹蝕;泵內(nèi)吸入雜物;葉輪拖分配板。

　　排除方法:檢查供電電壓是否過低;檢查電機(jī)接線是否都牢靠;如果泵長時(shí)間沒用導(dǎo)致銹蝕的可以加點(diǎn)除銹劑或者打開泵蓋人為去除銹跡;打開泵蓋去除雜物;調(diào)節(jié)葉輪與分配板的距離。