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水环真空泵的优点与缺点

编辑:www2138com官网    时间:2017/7/24 11:57:01

  综上所述,水环真空是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点:

 

 结构简单,制造精度要求不高,容易加工。


 结构紧凑,泵的转数较高,一般可与电动机直联,无须减速装置。故用小的结构尺寸,可以获得大的排气量,占地面积也小。

压缩气体基本上是等温的,即压缩气体过程温度变化很小。


 由于泵腔内没有金属磨擦表面,无须对泵内进行润滑,而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。

吸气均匀,工作平稳可靠,操作简单,维修方便。

 


水环真空泵也有其缺点:

 真空度低,这不仅是因为受到结构上的限制,更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液,极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液,可达130Pa。总之,由于水环真空泵中气体压缩是等温的,故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面,故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点,尽管它效率低,仍然得到了广泛的应用。

 

 液环真空泵在工作时,在一定温度下,当低压处的液体压力低于在该温度下的汽化压力(即饱和蒸汽压),液体开始汽化而产生气泡,并随液体进入高压区时,气泡破裂,周围液体迅速填充原气泡空穴,产生水力冲击。这种气泡的产生、发展和破裂现象就称为汽蚀。

 

 在液环真空泵的工作过程中,吸入区域的绝对压力与被抽系统的绝对压力是一致的。也就是说,被抽系统的真空度越高,吸入区域的真空度也越高。液环真空泵需要用液体作为工作介质。每种液体在某一温度下都有对应的饱和蒸汽压。当吸入区域的绝对压力越接近液体的饱和蒸汽压时,液体越接近沸腾状态。这时,在吸入区域的工作液表面会产生大量的汽泡,由于液体在工作腔内产生的工作液蒸汽会占据部分工作腔的空间,泵对外的吸气能力会有所下降。当吸入区域的压力达到工作液的饱和蒸汽压时,可以认为工作腔内全部充满了工作液蒸汽,此时泵对外的吸气能力接近于0,而此时泵的汽蚀现象也最为严重。

 

 如果工作液是水,水温越高,泵的抽气性能下降越多。液环泵的汽蚀损坏和离心式水泵的汽蚀损坏原理是一样的,都是在汽泡产生和破裂的部位,金属表面出现点蚀现象,严

重的会出现蜂窝状损坏。如果真空泵叶轮在汽蚀部位有较大的残余应力,还会引起应力释放,产生裂纹。

 由于泵汽蚀时,气泡在高压区连续发生突然破裂,以及伴随的强烈水击,而产生噪声和振动。可以听到像爆豆似的劈劈啪啪的声音。实测结果表明,汽蚀引起的振动频率范围为600~25000Hz,压力达49MPa。

 如果上述气泡在金属表面上破裂,金属表面将受到连续强烈的水击,出现麻点,金属晶粒松动并剥落而成蜂窝状,甚至穿孔。汽蚀破坏除机械作用外,还伴随有电解、化学腐蚀等多种复杂的作用。实际破坏情况表明,泵过流部件汽蚀破坏的部位,正是气泡消失的地方。

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