9/9水環(huán)式真空泵工作原理，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)水環(huán)真空泵（簡稱水環(huán)泵）是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa，串聯(lián)大氣噴射器可達(dá)270~670Pa。水環(huán)泵也可用作壓縮機(jī)，稱為水環(huán)式壓縮機(jī)，是屬于低壓的壓縮機(jī)，其壓力范圍為1~2×105Pa表壓力。

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。

水環(huán)式真空泵工作原理如原理圖：葉輪偏心地安裝在泵體內(nèi)，起動(dòng)時(shí)向泵內(nèi)注入一定高度的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中指示的方向順時(shí)針旋轉(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)的上部分內(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（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)小腔的與端面上的吸氣口相通，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)容積由小變大，壓強(qiáng)不斷降低，當(dāng)?shù)陀诒怀槿萜鞯膲簭?qiáng)時(shí)，被抽氣體不斷被抽進(jìn)來，當(dāng)吸氣終了時(shí)腔體則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，腔與排氣口相通，腔體由大變小，使氣體不斷被壓縮，當(dāng)氣體的壓強(qiáng)大于排氣壓強(qiáng)時(shí)，氣體被排出泵外。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>

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造精度要求不高，容易加工。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。

水環(huán)真空泵與水環(huán)壓縮機(jī)的區(qū)別：如果泵入口接待抽容器就叫水環(huán)真空泵/如果泵出口接容器就叫水環(huán)壓縮機(jī)。兩者的工作原理是一樣的，都是通過安裝在泵體內(nèi)的偏心葉輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作液（水）形成旋轉(zhuǎn)水環(huán)，來抽吸或壓縮氣體介質(zhì)，兩者處理的介質(zhì)只能是氣體。

安裝：在安裝前用手轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器，保證泵內(nèi)沒有卡住和其它損壞現(xiàn)象，必要時(shí)解體檢查。校正電動(dòng)機(jī)軸與泵軸的同心度，因?yàn)槿绻妱?dòng)機(jī)軸與泵軸之間有極小的傾斜也會(huì)引起軸承發(fā)熱和零件的嚴(yán)重磨損。在泵的進(jìn)氣口應(yīng)安裝過濾裝置，以防異物進(jìn)入泵腔內(nèi)由于在工作過程中，該類泵對氣體的壓縮是在等溫狀態(tài)下進(jìn)行的，因此在壓送或抽吸易燃、易爆的氣體時(shí)，不易發(fā)生危險(xiǎn)，所以其應(yīng)用更加廣泛。

泵型號例如：SK-12SK表示為水環(huán)真空泵；12表示該泵的最大抽氣量為12m3/min（立方米/分鐘）

由于在工作過程中，做功產(chǎn)生熱量，會(huì)使工作水環(huán)發(fā)熱，同時(shí)一部分水和氣體一起被排走，因此，在工作過程中，必須不斷地給泵供水，以冷卻和補(bǔ)充泵內(nèi)消耗的水，滿足泵的工作要求。

三、結(jié)構(gòu)說明

泵的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3、圖4所示

泵由泵體、前后端蓋、葉輪、軸等零件組成。進(jìn)氣管和排氣管通過安裝在端蓋上的園盤之上的吸氣孔及排氣孔與泵腔相連，葉輪用鍵固定于軸上，偏心地安裝在泵體中。泵兩端的總間隙由泵體和園盤之間的墊來調(diào)整，葉輪與前、后園盤之間的間隙由軸套（SK-1.5/3/6）推動(dòng)葉輪來調(diào)整，兩端間隙保證均勻。而SK-12以上泵，軸與葉輪為過盈配合，此間隙由前端定位時(shí)確定。SK-120無軸套，其余結(jié)構(gòu)與SK-6/12/30/42/60/85相同。葉輪兩端面與前、后園盤的間隙決定了氣體在泵腔內(nèi)由進(jìn)氣口至排氣口流動(dòng)中損失的大小及其極限壓力。

填料安裝在兩端蓋內(nèi)，密封水經(jīng)由端蓋中的小孔進(jìn)入填料中，冷卻填料及加強(qiáng)密封效果。葉輪形成水環(huán)所需的補(bǔ)充水由供水管供給（自來水），供水管也可與汽水分離器連在一起循環(huán)供水。

如果密封形式采用機(jī)械密封時(shí)，機(jī)械密封安裝在填料空腔，無需填料，填料壓蓋換成機(jī)械密封壓蓋，其余結(jié)構(gòu)相同。

軸承由園螺母固定在軸上。

在端蓋上安裝有園盤，園盤上設(shè)有吸、排氣孔和橡皮球閥。橡皮球閥的作用是當(dāng)葉輪葉片間的氣體壓力達(dá)到排氣壓力時(shí)，在排氣口以前就將氣體排出，養(yǎng)活了因氣體壓力過大而消耗的功率，降低了功率消耗。同心度校正方法

1.軸承架2.前軸承壓蓋3.泵軸4.泵聯(lián)軸器5.直尺6.電機(jī)聯(lián)軸器7.電機(jī)七、啟動(dòng)及停車

1.啟動(dòng)：長期停車的泵在開動(dòng)以前，必須用手轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)周，保證泵內(nèi)沒有卡住或其它損壞現(xiàn)象。

啟動(dòng)按以下順序進(jìn)行（參見圖5）：

（1）關(guān)閉進(jìn)氣管路上的閥門4；

（2）啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)（電機(jī)的轉(zhuǎn)向必須正確）；

（3）打開供水管路上的閥門6，向泵內(nèi)供水至符合規(guī)定要求為止。

（4）當(dāng)泵達(dá)到極限真空或最大壓力時(shí)，打開進(jìn)氣管路上閥門4，泵開始正常工作。

（5）調(diào)整填料壓蓋，當(dāng)水成滴往外滴為最佳。

（6）通過閥門來調(diào)整泵的供水量，保證泵在要求的技術(shù)條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，使功率消耗最小，達(dá)到性能指標(biāo)，滿足工作要求。

（7）調(diào)整供給汽水分離器的水量，以便用最小的耗水量，保證泵所要求的技術(shù)規(guī)范。

（8）當(dāng)泵在極限壓力下工作時(shí)，泵內(nèi)可能由于物理作用則發(fā)生爆炸時(shí)，但功率消耗并不增大，可將進(jìn)氣管路上的閥門打開，使之進(jìn)入少量氣體，爆炸聲隨即消失。如果爆炸聲并不消失，且功率消耗增大，則表明泵已發(fā)生故障，應(yīng)停車檢查。

2.停車：

停車按以下順序進(jìn)時(shí)：

（1）關(guān)閉進(jìn)氣管上的閥門。（做壓縮機(jī)用時(shí)關(guān)閉排氣管上的閥門）

（2）關(guān)閉供水閥門，停止向泵內(nèi)供水。

（3）關(guān)閉電動(dòng)機(jī)。

（4）關(guān)閉補(bǔ)充水閥門。

（5）如果停車時(shí)間超過一天，必須將泵及汽水分離器內(nèi)的水排空，以銹蝕。

注意：冬季時(shí)，每次長期停車都必須排空工作液，以防凍裂設(shè)備。

八、維護(hù)

1.經(jīng)常檢查軸承的工作和潤滑狀況

2.軸承在正常工作狀部下比周圍溫度高15℃~20℃，最高不允許超過55℃~60℃，軸承每年應(yīng)裝油3-4次，并至少清洗一次，更換潤滑油。

3.如是填料密封，應(yīng)定期壓緊填料，如果填料因磨損而不能保證密封性能時(shí)，應(yīng)更換填料。填料不能壓得過緊，正常狀態(tài)下的填料，允許水成滴滴出，從而保證冷卻和密封效果。

如果采用機(jī)械密封，出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，應(yīng)檢查機(jī)械密封的動(dòng)、靜環(huán)是否損壞，或是密封圈已老化，否則應(yīng)更換機(jī)械密封。

九、泵的拆卸及裝配

1.拆卸：

泵的拆卸分為部分拆卸檢查和完全拆卸修理及更換零件，在拆卸前應(yīng)將泵腔內(nèi)的水放出，并拆除進(jìn)氣管和排氣管。在拆卸過程中，應(yīng)將所有的墊謹(jǐn)慎取下，如發(fā)生損壞應(yīng)在裝配時(shí)更換同樣厚度的新墊。泵應(yīng)從后端（無聯(lián)軸器一端）開始拆卸（SK-1.5/3從前端拆卸），其順序如下：

（1）取下連通管（SK-1.5/3無聯(lián)通管）。

（2）取下后軸承壓蓋。

（3）用勾手扳手將園螺母松開，取下軸承架及軸承。

（4）松開填料壓蓋螺母，取下填料壓蓋。

（5）松開泵體和端蓋的聯(lián)接螺栓和泵底腳處的螺栓。

（6）在泵體下加一支撐，然后從軸上取下端蓋。

（7）取下泵體。

泵的部分拆卸至此為止，此時(shí)泵的工作部分及各個(gè)另件可進(jìn)行檢查及清洗。完全拆卸，應(yīng)按以下順序繼續(xù)進(jìn)行：

（8）松開另一端泵底腳處的螺栓，從底座上取下泵頭。

（9）取下聯(lián)軸器。

（10）從軸上取下聯(lián)軸器的鍵。

（11）取下前軸承壓蓋。

（12）松開軸承鎖緊螺母，取下軸承架和軸承。

（13）取下填料壓蓋。

（14）將軸和葉輪一同從端蓋中取出。

（15）從軸上取下軸套。

（16）從軸下取下葉輪。

拆卸完畢，應(yīng)將配合面和螺紋仔細(xì)擦凈并涂上機(jī)油。

型號兩側(cè)總間隙mm單側(cè)間隙mmSK-1.50.20～0.300.10～0.15SK-30.20～0.300.10～0.15SK-60.30～0.400.15～0.20SK-120.30～0.400.15～0.20SK-200.40～0.600.20～0.30SK-300.40～0.600.20～0.30SK-420.40～0.600.20～0.30SK-600.50～0.700.25～0.35SK-850.50～0.700.25～0.35SK-1200.50～0.700.25～0.35故障原因解決方法抽氣量不夠1、間隙過大

2、填料處漏氣

3、水環(huán)溫度高

4、管道系統(tǒng)漏氣

1、調(diào)整間隙

2、壓緊或更換填料

3、增加供水量

4、擰緊法蘭螺檢，更換墊片或補(bǔ)焊裂紋等

真空度降低1、法蘭連接處漏氣

2、管道有裂紋

3、填料漏氣

4、葉輪與側(cè)蓋間隙過大

5、水環(huán)發(fā)熱

6、水量不足

7、零件摩擦發(fā)熱，造成水環(huán)溫度升高

1、擰緊法蘭螺栓或更換墊片

2、焊補(bǔ)或更換

3、壓緊產(chǎn)更換新填料

4、更換墊片調(diào)整間隙

5、降低供水溫度

6、增加供水量

7、調(diào)整或重新安裝

振動(dòng)或有響聲1、地腳螺栓松動(dòng)

2、泵內(nèi)有異物

3、葉片斷裂

4、汽蝕

1、擰緊地腳螺栓

2、停泵檢查取出異物

3、更換葉輪

4、打開吸入管道閥門

軸承發(fā)熱1、潤滑油不足

2、填料壓的過緊

3、沒有填料密封水或不足

4、軸承、軸或軸承架配合過緊，使?jié)L球與內(nèi)外圈間隙過小，發(fā)生摩擦

1、檢查潤滑油情況，加油

2、適當(dāng)松開填料壓蓋

3、供給填料密封水或增加水量

4、調(diào)整軸承與軸或軸承架的配合

啟動(dòng)困難1、長期停機(jī)后，泵內(nèi)生銹

2、填料壓的過緊

3、葉輪與泵體發(fā)生偏磨

1、用手或特制的工具轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪數(shù)周

2、擰松填料壓蓋

3、重新安裝并調(diào)整橡膠球（閥）作用：泵圓盤排氣孔前有圓孔，圓孔由橡膠（橡皮）球閥關(guān)閉。當(dāng)葉輪葉片間氣體壓力達(dá)到排氣壓力時(shí)，在排氣口以前將氣體自動(dòng)放出，降低因氣體壓力過大而產(chǎn)生功率消耗。

在水環(huán)泵中，輔助排氣閥是一種特殊結(jié)構(gòu)，一般采用橡皮球閥，它的作用是消除泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的過壓縮與壓縮不足的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象都會(huì)引起過多的功率消耗。因?yàn)樗h(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(jìn)氣口的終止位置和排氣口的起始位置，然而這兩個(gè)位置是固定不變的，因而不適應(yīng)吸入壓力變化的需要。為了解決這個(gè)問題，一般在排氣口下方設(shè)置橡皮球閥，以便當(dāng)泵腔內(nèi)過早達(dá)到排氣壓力時(shí)，球閥自動(dòng)開啟，氣體排出，消除了過壓縮現(xiàn)象。一般在設(shè)計(jì)水環(huán)泵時(shí)都以最低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。作業(yè)原理用來較高真空的羅茨真空泵(機(jī)械增容泵)使不得直排大氣，如直排大氣會(huì)造成羅茨真空泵吸氣口與排氣口壓差太大，從而使羅茨真空泵過載，如復(fù)雜加大羅茨真空泵電機(jī)功率又會(huì)造成羅茨真空泵過熱致使羅茨真空泵旋子之間的微弱間隙很快因熱收縮而卡死。為保障羅茨真空泵能達(dá)成較高真空務(wù)必保障羅茨真空泵旋子之間的間隙。因而羅茨真空泵運(yùn)用時(shí)務(wù)必設(shè)有前級泵，用前級泵將零碎內(nèi)壓力抽至定然規(guī)模內(nèi)時(shí)再啟動(dòng)羅茨真空泵，如此能夠防止羅茨真空泵過載。前級泵能夠選用水(液)環(huán)式真空泵、旋片式真空泵、滑閥式真空泵、往返式真空泵等可直排大氣的真空泵。羅茨真空機(jī)組在正常狀況下，選用水環(huán)泵作為前級泵比其它真空泵更為無利，這重要是因?yàn)樗梢猿槌淮笈目赡哉羝?，尤其是?dāng)氣鎮(zhèn)油封機(jī)械真空泵排除可凝性蒸汽威力不夠，或運(yùn)用的溶劑能使泵油好轉(zhuǎn)而莫須有性能，或者是真空零碎不容許油凈化的時(shí)機(jī)更為顯然。羅茨泵－水環(huán)泵機(jī)組寬泛地用來化工、藥品升華干澀、低空模仿嘗試等的抽真空零碎中。這類聯(lián)結(jié)機(jī)組，大體有如次多少品種型。（1）羅茨泵－水環(huán)泵：機(jī)組中水環(huán)泵的作用是造成羅茨泵所需的準(zhǔn)備真空，因而務(wù)求該水環(huán)泵的最大容許排氣壓力，即是說，一上面要放量普及水環(huán)泵的極限真空，另一上面，也要變法兒普及羅茨泵的最大容許排氣壓力。正常狀況，單級水環(huán)泵極限真空度不高，而眼前我國生產(chǎn)的羅茨泵務(wù)求的預(yù)真空又較高，故理論上不必單級水環(huán)泵作為羅茨泵的前級泵，而用能普及極限真空度的雙級水環(huán)泵作為前級泵運(yùn)用，采納雙級水環(huán)泵，還能夠普及機(jī)組的極限真空度。一臺羅茨泵的極限真空度是較低的，尤其是當(dāng)它與水環(huán)泵組合運(yùn)行時(shí)，運(yùn)用規(guī)模受到制約，整個(gè)機(jī)組的極限真空度可能更低，但若用兩臺羅茨泵串聯(lián)再與水環(huán)泵組合，就能大大普及機(jī)組的極限真空度。故在這品種型里通常見到的是兩臺羅茨泵串聯(lián)后再用雙級水環(huán)泵作前級泵組成機(jī)組。（2）羅茨泵－水環(huán)泵－大風(fēng)泵機(jī)組：即便采納雙級水環(huán)泵，極限真空度的普及也只是在定然的規(guī)模之內(nèi)，這是所以受到水的飽和蒸汽壓的制約。水環(huán)泵的實(shí)踐極限壓力就是水的飽和蒸汽壓。那末思忖氣體返流等成分的莫須有，理論上溯環(huán)泵的極限壓力顯著比該水溫上的飽和蒸汽壓力為高。為了普及前級泵的極限真空度，還能夠使水環(huán)泵與大風(fēng)泵組合運(yùn)用。那樣，串聯(lián)一級大風(fēng)泵后的極限真空度可達(dá)20~30Torr,那末水環(huán)泵與二級大風(fēng)泵組合，則極限真空可達(dá)2~10Torr。（3）羅茨泵－水環(huán)泵串聯(lián)機(jī)械真空泵：此機(jī)組重要用來須要解決一大批水蒸汽，且極限真空度務(wù)求較高的抽真空零碎，比如在真空干澀上面。務(wù)求解決一大批水蒸汽的真空零碎中，運(yùn)用水環(huán)泵是較適合的，但因?yàn)槠錁O限真空度不高，以致整個(gè)機(jī)組的極限真空度較低。固然在務(wù)求真空度較高的抽