水环式真空泵基础知识
2026-01-13

一、 工作原理

 结构核心:主要由泵体、叶轮、偏心轴、吸气口、排气口、工作液入口等部件组成。叶轮上有多个叶片,且叶轮的中心与泵体的中心存在偏心距。

 工作过程

 吸气阶段:泵腔充满工作液(通常为水),叶轮旋转时,离心力将工作液甩向泵体内壁,形成一个与泵体同心的水环。由于叶轮偏心安装,水环与叶轮叶片之间形成许多大小不等的密闭腔室。当腔室体积逐渐增大时,腔室内压力降低,外界气体通过吸气口被吸入腔室。

 压缩阶段:叶轮继续旋转,密闭腔室的体积逐渐缩小,腔室内的气体被压缩,压力升高。

 排气阶段:当腔室体积缩小到最小,气体压力超过排气口的压力时,气体通过排气口排出泵外;同时,工作液会随气体一起排出,需要持续补充新的工作液,以维持泵内水环的稳定。

二、 核心特点

 1. 优点

 结构简单:无机械摩擦部件(叶轮与泵体、水环之间无直接接触),运行可靠,维护成本低。

 适应性强:可抽吸含少量液体、粉尘或腐蚀性的气体(需选用对应的耐腐材质和工作液),不易堵塞。

 等温压缩:压缩过程中工作液会吸收气体的压缩热,使气体温度基本保持不变,适合抽吸易燃易爆气体。

 真空度稳定:在额定工况下,能维持较为稳定的真空度,满足连续生产需求。

 2. 缺点

 真空度有限:单级水环式真空泵的极限真空度一般在 -0.085MPa 左右,若需更高真空度,需选用双级水环泵或与其他真空泵串联使用。

 工作液消耗:运行时需要持续补充工作液,且排出的气体中会夹带水分,需配套气液分离装置。

 效率偏低:相比干式真空泵,其能量转换效率较低,适合对能耗要求不高的工况。

三、 主要分类

 按级数分类

 单级水环真空泵:只有一个叶轮和泵腔,结构简单,真空度中等,适用于大多数常规真空需求场景。

 双级水环真空泵:由两个泵腔串联而成,气体经过第一级压缩后进入第二级再次压缩,极限真空度可提升至 -0.097MPa 以上,适合高真空工况。

 按功能分类

 水环真空泵:仅用于抽真空,排出气体压力略高于大气压。

 水环真空压缩机:不仅能抽真空,还能将气体压缩至较高压力后排出,可用于气体输送。

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