水環(huán)式真空泵工作原理(共11頁)

1、水環(huán)式真空泵工作原理(含原理圖)，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)水環(huán)式工作  水環(huán)（簡稱水環(huán)泵）是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為20004000Pa，串聯(lián)大氣噴射器可達(dá)270670Pa。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)，其范圍為12×105Pa表。水環(huán)泵最初用作自吸水泵，而后逐漸用于石油、機(jī)械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多部門。在生產(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

2、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)式真空泵工作如原理圖：在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中指示的方向順時針旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的，水形成了一個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）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，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°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口

3、隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時，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? 水環(huán)泵和其它類型的機(jī)械真空泵相比有如下優(yōu)點(diǎn)：簡單，制造精度要求不高，容易加工。 緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動機(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，無須對泵內(nèi)進(jìn)行潤滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動件和固定件之間的可直接由水封來完成。 吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，方便。 水環(huán)泵也有其缺點(diǎn)：效率

4、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20004000Pa。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，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。 水環(huán)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)/如果泵出口接容器就叫水環(huán)壓縮機(jī)兩者的工作是一樣的，都是通過在泵體內(nèi)的偏心葉輪旋轉(zhuǎn)帶動工作液（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

5、介質(zhì)只能是氣體。 水環(huán)式真空泵的應(yīng)用  雖然水環(huán)式屬于粗，但在我國的石油、電力、輕紡、造紙、醫(yī)藥等領(lǐng)域仍然有著很大的市場。在國外，水環(huán)式真空泵的銷售額占全部真空泵市場的14，僅次于干泵，所以Nash、Seimems和Kinney等公司都在我國投資建廠或建立銷售網(wǎng)絡(luò)，不斷擴(kuò)大在我國的市場份額。由于水環(huán)式真空泵大部分是鑄件，加工要求也不高，屬勞動密集型產(chǎn)品，所以國產(chǎn)水環(huán)式真空泵在價格上有競爭優(yōu)勢，關(guān)鍵是要改進(jìn)，縮小體積，減輕重量，提高效率，降低能耗。 水環(huán)式真空泵和電機(jī)的安裝水環(huán)式和壓縮機(jī)在前，用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，保證泵內(nèi)沒有卡住和其它損壞現(xiàn)象。整套運(yùn)抵地點(diǎn)時，如果包裝已

6、損壞或受潮，以及泵已經(jīng)出廠八個月以上時，應(yīng)在安裝前全部拆開檢查。如果或壓縮機(jī)正常，將泵和電動機(jī)安裝在泵座上時，應(yīng)校正電動機(jī)軸與泵軸的同心度，因?yàn)槿绻妱訖C(jī)軸與泵軸之間有極小的傾斜也會引起軸承發(fā)熱和零件的嚴(yán)重磨損。校正方法如下：將直尺平行放在聯(lián)軸器上，在整個圓周的任何位置直尺應(yīng)與聯(lián)軸器圓周完全密合，沒有間隙，且聯(lián)軸器的軸向間隙相等時，則達(dá)到了所要求的同心度。    電動機(jī)與泵軸，即使有極小的傾斜，也會引起軸承發(fā)熱和零件過早磨損等嚴(yán)重后果，如果安裝正確，用后即能輕松地轉(zhuǎn)動泵軸。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) SK系列水環(huán)真空泵型號選型，工作原

7、理，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，操作維修本篇主要介紹了SK系列水環(huán)真空泵的基礎(chǔ)知識，包括型號SK系列水環(huán)真空泵選型，水環(huán)真空泵的工作原理，原理圖，水環(huán)真空泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)備安裝，及水環(huán)真空泵維修操作。SK系列水環(huán)一、及使用范圍SK系列水環(huán)工及壓縮機(jī)是用來抽吸或壓送氣體和其它無腐蝕性、不溶于水、不含有固體顆粒的氣體，以便在密閉容器中形成真空或，從而滿足具體工藝流程要求的。吸入或壓送的氣體中允許含有少量液體。SK系列水環(huán)式真空泵及壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、石油、制藥、食品、陶瓷、制糖、印染、冶金、環(huán)保及電子等行業(yè)。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，不易發(fā)生危險

8、，所以其應(yīng)用更加廣泛。泵型號說明。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）二、工作如圖（1）所示，葉輪3偏心地在泵體2內(nèi)，起動時向泵內(nèi)注入一定高度的水作為工作液，當(dāng)葉輪3按圖示方向旋轉(zhuǎn)時，水受離心力的在泵體內(nèi)壁形成一旋轉(zhuǎn)的封閉水環(huán)5，水環(huán)上部內(nèi)表面與輪轂相切，水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，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°時小腔的容積由小變大，且與端蓋上的吸氣口相通，其空間內(nèi)的氣體降低，此時氣體被吸入，當(dāng)

9、吸氣終也時小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪在180°到360°的旋轉(zhuǎn)過程中，水環(huán)內(nèi)表面漸漸與輪轂靠近，小腔由大變小，其空間內(nèi)氣體壓力升高，高于排氣口壓力時，當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體被排出。葉輪每旋轉(zhuǎn)一周，葉片間空間（小腔）吸、排氣一次，若干小腔不停地工作，如此往復(fù)，泵就連續(xù)不斷地抽吸或壓送氣體。由于在工作過程中，做功產(chǎn)生熱量，會使工作水環(huán)發(fā)熱，同時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。當(dāng)泵排出的氣體不再利用時，在泵排氣口一端接有汽水分離器（可自己制作一水箱代替），廢氣和所帶的部分水排入汽水分離器后，氣體由排

10、氣管排出，水由于重力留在分離器內(nèi)并經(jīng)回水管供至泵內(nèi)循環(huán)使用。隨著工作時間的處長，工作液溫度會不斷地升高，這時需給汽分離器加入一定量的冷水（可以用自來水），以降低工作液的溫度，保證泵能達(dá)到所要求的技術(shù)要求和性能指標(biāo)。  1.端面 2.排氣圓盤 3.后軸承架 4.軸承 5.后軸承壓蓋 6.軸 7.圓螺母 8.后軸套 9.填料壓蓋 10.填料壓圈 11.填料 12.平鍵 13.葉輪 14.泵體 15.吸氣圓盤 16.前軸套 17.前軸承架 18.前軸承壓蓋 19.平鍵 20. 聯(lián)軸器 21.進(jìn)水管當(dāng)做為壓縮機(jī)使用時，泵排氣口接有汽車分離器，汽車混合物進(jìn)入汽水分離器后自動分離，氣體

11、由排氣管輸送到所需系統(tǒng)而工作液經(jīng)過自動溢水開關(guān)放出，壓縮氣體時，工作液極易發(fā)熱，由泵出口排出時，溫度會變得較高，因此在汽水分離器的底部，要不斷地供給冷水，以補(bǔ)充被放走的熱水，同時起冷卻作用，使工作液溫度不致過高，從而保證壓縮機(jī)性能，達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，滿足工作要求。1.端面 2.后吸排氣圓盤 3.葉輪 4.軸承架 5.圓螺母 6.后軸承壓蓋 7.軸 8.軸承 9.后軸套 10.填料壓蓋 11.填料 12.填料壓圈 13.平鍵 14.泵體 15.連通管 16.前吸排氣圓盤 17.前軸套 18.聯(lián)軸器 19.平鍵 20. 圓螺母 21.前軸承壓蓋 22.供水管三、說明泵的如圖2、圖3、圖4所示泵由泵體、

12、前后端蓋、葉輪、軸等零件組成。進(jìn)氣管和排氣管通過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)氣口至排氣口流動中損失的大小及其極限壓力。填料安裝在兩端蓋內(nèi)，水經(jīng)由端蓋中的小孔進(jìn)入填料中，冷卻填料及加強(qiáng)效果。葉輪形成水環(huán)所需的補(bǔ)充水由供水管供

13、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，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。橡皮的作用是當(dāng)葉輪葉片間的氣體壓力達(dá)到排氣壓力時，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。四、說明SK系列水環(huán)式真空泵及壓縮機(jī)系統(tǒng)由真空泵（壓縮機(jī)）、聯(lián)軸器、電動機(jī)、汽水分離器及管路等組成。（如圖5示）1.水環(huán)真空泵 2. 3.導(dǎo)氣彎管 4. 5.汽水分離器 6.閥門 7.供水管真空泵及壓縮機(jī)與汽水分主器的工作過程如下：氣體由管路經(jīng)閥

14、門進(jìn)入真空泵或壓縮機(jī)，然后經(jīng)導(dǎo)氣彎管排入汽水分離器中，經(jīng)汽水分離器排氣管排出。當(dāng)作為壓縮機(jī)使用時，壓縮機(jī)排出的汽水混合物在汽水分離器中分離后，氣體經(jīng)閥門輸送到需要壓縮的氣體的系統(tǒng)，而水則留在汽水分離器內(nèi)，汽水分離器內(nèi)的水位通過自動溢水開關(guān)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)水位高于所要求水位時，溢水開關(guān)打開，水從溢水管溢出；當(dāng)水位低于要求水位時，溢水開關(guān)關(guān)閉，汽水分離器中水位上升，達(dá)到所要求水位。真空泵或壓縮機(jī)內(nèi)的工作液是由汽水分離器供給（也可用自來水）的，供水量的大小，由供水管上的閥門來調(diào)整。 氣體抽吸和壓送系統(tǒng)的區(qū)別僅在于汽水分離器的內(nèi)部構(gòu)造有所不同。抽吸氣體時，吸氣口壓力低于大氣壓，而排氣口壓力等于大氣壓，汽水

15、分離器只有溢水管；壓送氣體時，吸氣口為常壓（也可為真空狀態(tài)），排氣口壓力高于一個大氣壓，為保證輸送氣體壓力，汽水分離器的水位通過溢水開關(guān)來控制。五、主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號抽氣量m3/min極限真空功率KW轉(zhuǎn)速r/min 壓力MPa 口徑（mm) 水耗量（L/min) 最大真空度為-450mmHg mmHgMPa真空泵壓縮機(jī)進(jìn)出SK-1.51.51.35-680-0.09144144000.170701015SK-332.8-700-0.0935.57.5144000.170701520SK-665.4-700-0.0931115144000.1808

16、02030SK-121210.8-700-0.09318.53097000.180804050SK-202018-700-0.093375573000.11501506080SK-303027-700-0.093557573000.115015070100SK-424237.8-700-0.09375K-606054-700-0.09395-550-250250140180SK-858576.5-700-0.093132-550-250250180220SK-120120108-700-0.093185-490-300300220260SK-0.40.40.3

17、8-680-0.0911.11.114400-0.125255SK-0.80.80.75-680-0.0912.22.214400-0.125255注：1.表內(nèi)數(shù)值是在下列條件下得出 1.水溫15度 2.空氣20度 3.氣體相對濕度70% 4.大氣壓力760mmHg 2.表內(nèi)性能指標(biāo)誤差不超過10%六、設(shè)備安裝1.泵和電機(jī)的安裝： 真空泵和壓縮機(jī)在安裝前，用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，保證泵內(nèi)沒有卡住和其它損壞現(xiàn)象。整套設(shè)備運(yùn)抵安裝地點(diǎn)時，如果包裝已損壞或受潮，以及泵已經(jīng)出廠八個月以上時，應(yīng)在安裝前全部拆開檢查。如果真空泵或壓縮機(jī)正常，將泵和電動機(jī)安裝在泵座上時，應(yīng)校正電動機(jī)軸與泵軸的同心度，因?yàn)槿绻妱訖C(jī)

18、軸與泵軸之間有極小的傾斜也會引起軸承發(fā)熱和零件的嚴(yán)重磨損。校正方法如下：將直尺平行放在聯(lián)軸器上，在整個圓周的任何位置直尺應(yīng)與聯(lián)軸器圓周完全密合，沒有間隙，且聯(lián)軸器的軸向間隙相等時，則達(dá)到了所要求的同心度（圖6）。圖六同心度校正方法 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)電動機(jī)與泵軸，即使有極小的傾斜，也會引起軸承發(fā)熱和零件過早磨損等嚴(yán)重后果，如果安裝正確，用后即能輕松地轉(zhuǎn)動泵軸。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)。2.汽水分離器的安裝：汽車分離器根據(jù)外形圖安裝在地基上。如果必須改變安裝位置時，應(yīng)注意分離器的聯(lián)接管路不宜過長，轉(zhuǎn)彎不宜過

19、急，否則水和氣在管道中的流動損失必將增加，從而增加了泵排氣端的壓力，這樣就降低了氣量和真空度，增加了功率消耗。汽水分離器進(jìn)口的管接頭與泵出口管接頭之間有一彎管4連接（圖5、圖9）。帶有閥門的管路7與泵有汽水分離器相連接，可以使工作液循環(huán)使用。分離器上安裝有供水管路（圖中未畫出），供水量通過于閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.泵與汽水分離器的管路安裝：泵的排氣管應(yīng)與汽水分離器進(jìn)撖這相連，當(dāng)作壓縮機(jī)使用時，汽水分離器的排氣管應(yīng)和使用壓縮空氣的系統(tǒng)相連接。抽真空時如不設(shè)排氣管路，氣體則由分離器上的排氣口直接排至大氣。如需排至室外，則可將分離器的排氣口通過管路引到室外。在泵的進(jìn)氣管路上應(yīng)安裝閥門進(jìn)行控制，以便在停車時，

20、防止泵內(nèi)工作液因系統(tǒng)的真空吸力，回流到系統(tǒng)。當(dāng)作為壓縮機(jī)使用時，若排氣管路存在壓力，那么在汽水分離器的排氣管路上也應(yīng)安裝閥門。4.調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)：SK系列真空泵是通過裝在進(jìn)氣管在進(jìn)氣管路上的閥門來調(diào)整真空度和氣量。當(dāng)作為壓縮機(jī)使用時，可用安裝在排氣管路上的閥門調(diào)節(jié)壓氣裝置的壓力。當(dāng)被壓縮氣體因?yàn)槠涫褂脳l件不允許排出時，應(yīng)在進(jìn)氣管和排氣管之間裝有導(dǎo)氣管，其直徑與閥門直徑相同，以便在最大限度內(nèi)調(diào)節(jié)氣量與壓力。七、啟動及停車1.啟動：長期停車的泵在開動以前，必須用手轉(zhuǎn)動數(shù)周，保證泵內(nèi)沒有卡住或其它損壞現(xiàn)象。啟動按以下順序進(jìn)行（參見圖5）：（1）關(guān)閉進(jìn)氣管路上的閥門4；（2）啟動電動機(jī)（電機(jī)的轉(zhuǎn)向必須正確）

21、；（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，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，泵內(nèi)可能由于物理作用則發(fā)生爆炸時，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

22、：（1）關(guān)閉進(jìn)氣管上的閥門。（做壓縮機(jī)用時關(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)閉電動機(jī)。（4）關(guān)閉補(bǔ)充水閥門。（5）如果停車時間超過一天，必須將泵及汽水分離器內(nèi)的水排空，以銹蝕。注意：冬季時，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1520，最高不允許超過5560，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，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

23、，出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，應(yīng)檢查機(jī)械密封的動、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，此時泵的工作部分及各個另件可進(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