Принцип работы и характеристики водокольцевого/жидкокольцевого вакуумного насоса

Водокольцевой вакуумный насос (называемый водокольцевым насосом) представляет собой вакуумный насос грубой очистки, который может достигать предельного вакуума 2000–4000 Па, а серийный атмосферный эжектор может достигать 270–670 Па. Водокольцевой насос также можно использовать в качестве компрессора. Он называется водокольцевым компрессором и представляет собой компрессор низкого давления, его диапазон давления составляет 1 ~ 2×105 Па.

Водокольцевые насосы первоначально использовались как самовсасывающие насосы, а затем постепенно использовались во многих отраслях промышленности, таких как нефтяная, химическая, машиностроительная, горнодобывающая, легкая промышленность, медицина и пищевая промышленность. Во многих процессах промышленного производства, таких как вакуумная фильтрация, вакуумное отведение воды, вакуумная подача, вакуумное испарение, вакуумное концентрирование, вакуумный возврат влаги и вакуумная дегазация, широко используется водокольцевой насос. В связи с быстрым развитием технологий применения вакуума, водокольцевой насос стал уделять внимание в области получения сырого вакуума. Поскольку сжатие газа в водокольцевом насосе является изотермическим, можно откачивать легковоспламеняющиеся и взрывоопасные газы, а также газы, содержащие пыль и воду, поэтому применение водокольцевого насоса расширяется.

Рисунок: Корпус насоса заполнен соответствующим количеством воды в качестве рабочей жидкости. Когда крыльчатка вращается по часовой стрелке, как показано на рисунке, вода выбрасывается крыльчаткой. За счет действия центробежной силы вода образует замкнутое кольцо примерно одинаковой толщины в зависимости от формы камеры насоса. Внутренняя поверхность нижней части водяного кольца соприкасается со ступицей рабочего колеса, а внутренняя поверхность верхней части водяного кольца как раз соприкасается с кончиком лопасти (фактически лопасть имеет определенный глубина погружения в водяное кольцо). При этом между ступицей крыльчатки и водяным кольцом образуется пространство в форме полумесяца, которое разделяется крыльчаткой на ряд небольших полостей, равных числу лопастей. Если нижняя часть крыльчатки находится под углом 0° в качестве начальной точки, то объем маленькой полости крыльчатки увеличивается от малого до большого, когда крыльчатка поворачивается на 180° перед вращением, и она сообщается с всасывающим отверстием на конце. лицо. В это время газ вдыхается, и небольшая полость изолируется от всасывающего отверстия, когда всасывание заканчивается. Когда крыльчатка продолжает вращаться, малая полость уменьшается из большой в 

маленький, чтобы газ сжимался; Когда небольшая камера сообщается с выпускным отверстием, газ выпускается из насоса.

Таким образом, водокольцевой насос основан на изменении объема насосной камеры для достижения всасывания, сжатия и выпуска, поэтому он относится к вакуумным насосам переменного объема.

По сравнению с другими типами механических вакуумных насосов водокольцевые насосы имеют следующие преимущества:

1, простая структура, требования к точности изготовления невысокие, легко обрабатывать.

Компактная конструкция, высокая скорость насоса, как правило, может быть напрямую соединен с двигателем, без тормозного устройства. Следовательно, при небольшом размере конструкции можно получить большое водоизмещение и занять небольшую площадь.

2, сжатый газ в основном изотермический, то есть температура процесса сжатого газа меняется очень мало.

Поскольку в камере насоса нет металлической поверхности трения, нет необходимости смазывать насос, а износ очень мал. Уплотнение между вращающейся частью и неподвижной частью может быть выполнено непосредственно с помощью гидрозатвора.

3. Равномерное всасывание, стабильная и надежная работа, простота в эксплуатации, простота обслуживания.

Водокольцевые насосы также имеют свои недостатки.

Эффективность низкая, обычно около 30%, а лучшая может достигать 50%.

Низкий вакуум ограничен не только конструкцией, но, что более важно, давлением насыщенных паров рабочей жидкости. При использовании воды в качестве рабочей жидкости предельное давление может достигать только 2000–4000 Па. Масло в качестве рабочей жидкости, до 130Па.

Короче говоря, поскольку сжатие газа в водокольцевом насосе изотермическое, можно откачивать легковоспламеняющиеся и взрывоопасные газы. Поскольку выпускной клапан и поверхность трения отсутствуют, возможно удаление газа с пылью, конденсируемого газа и газоводяной смеси. Благодаря этим выдающимся характеристикам, несмотря на низкую эффективность, он до сих пор широко используется.