液環(huán)真空泵是用液體作工作介質(zhì)獲得真空的一種真空泵，盡管效率較其他容積式真空泵低，但其結(jié)構(gòu)緊湊、吸氣均勻、運(yùn)行可靠、維修方便，同時(shí)液環(huán)真空泵中氣體是接近等溫壓縮，由于這些突出的特點(diǎn)，仍被廣泛地應(yīng)用。當(dāng)用水作工作液時(shí)一般被稱作水環(huán)真空泵，用其他液體（如甲醇、四氫呋喃、硫酸及醋酸等）作工作液通常被稱為液環(huán)真空泵。

而水環(huán)真空泵屬于液環(huán)真空泵的一個(gè)特例，工作原理都是一樣的，只是水環(huán)真空泵在工業(yè)中應(yīng)用較多，對(duì)水的物性比其他液體更了解一些，如果對(duì)液環(huán)真空的原理進(jìn)行更深入地研究，特別是對(duì)液環(huán)工作液的熱平衡進(jìn)行分析，通過(guò)計(jì)算出工作液的平衡（排出）溫度，根據(jù)該溫度查出對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓，對(duì)比計(jì)算蒸汽壓所占入口壓力的比值，分析這個(gè)比值就能發(fā)現(xiàn)真空泵是否能滿足入口真空度的要求，如比值大于等于1，則真空泵液環(huán)的蒸汽分壓都大于等于入口壓力，此時(shí)肯定不能滿足入口真空度的要求且沒(méi)有有效的抽吸流量，如比值在0 ~ 1，表示能達(dá)到入口真空度的要求，但有效氣量需用該比值進(jìn)行修正，比值越大實(shí)際有效氣量就越小修正越多。

Part 1液環(huán)真空泵內(nèi)部構(gòu)造

液環(huán)式真空泵帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi)。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，把液體拋向泵殼并形成與泵殼同心的液環(huán)，液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。液環(huán)真空泵就是這種靠偏置葉輪在泵腔內(nèi)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使工作室容積周期性變化以實(shí)現(xiàn)抽氣的真空泵。它的工作室由旋轉(zhuǎn)液環(huán)和葉輪構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)和工作原理與液環(huán)壓縮機(jī)相似。

Part 2液環(huán)真空泵工作原理

我們以水環(huán)真空泵為例解釋液環(huán)真空泵的工作原理：水環(huán)真空泵是一種粗真空泵，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。

當(dāng)葉輪按下圖中順時(shí)針?lè)较蛐D(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)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部?jī)?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和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕;當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體便被排出泵外。

綜上所述，液環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來(lái)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>

Part?3??液環(huán)真空泵的優(yōu)缺點(diǎn)

液環(huán)式真空泵的優(yōu)點(diǎn)
●?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，容易加工?！?結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無(wú)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(guò)程溫度變化很小?！?由于泵腔內(nèi)沒(méi)有金屬磨擦表面，無(wú)須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)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(lái)完成?！?吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。

液環(huán)式真空泵的缺點(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。

Part?3液環(huán)真空泵的應(yīng)用

液環(huán)泵最初用作自吸水泵，而后逐漸用于石油、化工、機(jī)械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門(mén)。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過(guò)程中，如真空過(guò)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。由于液環(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(méi)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。

需要注意的是，在工程中選用液環(huán)真空泵時(shí)，對(duì)液環(huán)工作液的物性參數(shù)要有充分的了解，如工作液在各溫度下的飽和蒸汽壓、工作液的比重、工作液的比熱、汽化潛熱值、吸入氣體的比熱、所選用真空泵的工作液流量、泵在設(shè)計(jì)工況的軸功率、工作液的進(jìn)口溫度等參數(shù)；采用熱平衡計(jì)算，計(jì)算出泵的工作液平衡（排出）溫度，查出對(duì)應(yīng)的工作液的飽和蒸汽壓，將其與真空泵的入口壓力進(jìn)行比對(duì)，就能驗(yàn)證選型是否合理，同時(shí)計(jì)算工作液的飽和蒸汽壓占入口壓力的百分比和入口氣體中原有工作液介質(zhì)的蒸汽所占總氣體的體積百分比，就可以對(duì)真空泵的吸氣量進(jìn)行修正，以便更好得應(yīng)用于生產(chǎn)作業(yè)中。

本文章部分轉(zhuǎn)自iVacuum真空聚焦、熱電論壇及《液環(huán)真空泵在工業(yè)應(yīng)用中的探討》（作者黃漢華、 劉靜）。

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