水环真空泵的选型与应用探讨

【前言】水环真空泵的选型与应用探讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。水环真空泵在运行当中，主要以水液作为工作介质，整个运行工作过程可以分为三个步凑，第一是吸气、第二是压缩、第三是排气。在这个过程当中，叶轮会通过高速的旋转，将水液甩向四周，同时在离心力的作用影响之下，形成厚度基本相等的圆形封闭水环叶片，水环的中空部，...

摘 要 当前，很多行业领域的生产都会使用到真空泵，水环真空泵以其自身的诸多优点，在各个行业领域当中的应用是最为广泛的。但是，在实际的生产过程当中，不同行业和不同生产需求，对于水环真空泵的要求是各不相同的，必须要科学、合理选型，才能确保其在生产当中发挥出最佳效用，并减少能源消耗。本文基于作者自身的实际工作经验，首先简单分析了水环真空泵的基本原理，然后主要对水环真空泵的选型与应用进行了探讨，以期能为相关工作的实践提供参考。

关键词 水环真空泵；原理；选型；应用

中图分类号 TB75 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）11-0100-02

在生产过程当中，对于水环真空泵的应用，必须要了解其基本原理，并科学、合理的选型，这样才能更好的满足生产需求，保障正常生产。

1 水环真空泵的基本原理

水环真空泵在运行当中，主要以水液作为工作介质，整个运行工作过程可以分为三个步凑，第一是吸气、第二是压缩、第三是排气。在这个过程当中，叶轮会通过高速的旋转，将水液甩向四周，同时在离心力的作用影响之下，形成厚度基本相等的圆形封闭水环叶片，水环的中空部，还会形成数个空腔。叶轮在泵腔内的安装位置不是正中，而是偏心安装，具于泵腔上方，叶轮轮毂与水环内表面相切，在泵腔下方，叶片与水环内表面相接触。以叶轮正上方为起点，旋转前半周即180°，空腔逐渐的增大，腔内为负压，吸气口与其相同，将空气吸入，然后空腔和吸气口隔绝。继续旋转到下半周后，水进入空腔内部，实现对气体的压缩。此时水的动能便被转换成为了压力能，随着排气口的连接、相通，就可以有效排出压缩气体[1]。

水环真空泵之所以在各领域当中都得到了广泛的应用，主要是因为其具有几个显著的优点，例如其构造相对简单、制造精度、制造要求相对较低，所以成本不高，同时其结构较小，所占的空间不大，在其运行工作过程当中，压缩气体的温度不会产生明显的变化，非常适合用于易爆、易燃等特殊气体的抽放。再者，运行过程当中，其内部不存在金属摩擦，所以不用，与其他类型的真空泵相比，可以使用的时间更长，其叶轮和泵体之间的密封主要依靠水，所以密封效果较为优良。最后，其操作相当简便，维护也更为容易。

当然，水环真空泵也具有其自身的缺点，例如其能效较低，通常情况下只能达到30%左右，最好的情况下才能达到50%。另外，其真空度比较低，在饱和蒸汽压的限制影响下，压强通常为2 000Pa到4 000Pa。

2 水环真空泵的选型与应用

在实际的生产工作当中，对于水环真空泵的应用，必须要考虑到生产需求和真空泵的性能参数。

2.1 气量的定义以及其测算方式

气量是水环式真空泵的一个重要参数，在选型和应用过程当中，需要对此尤为注意。这里说提到的气量包括2个方面，一个是水环真空泵气量，另一个是水环压缩机气量。前者指的是在出口为1 013.25hPa的大气压强和一定真空度下，一定时间内，泵入口所流通的气体的体积。后者指的是，在入口大气压为1 013.25hPa和特定排气压力条件下，一定时间内，压缩机入口所流通的气体的体积[2]。

在对水环真空泵进行气量测算的过程当中需要注意，由于水环真空泵采用水作为工作液，在真空泵的运行过程当中，水的温度会因为各种因素而发生变化，例如排气压力、气体温度等等，所以在测算过程当中必须要考虑到这一点，要确保入口处的气体为空气，且环境大气压要达到1 013.25hPa的标准气压，水温要为15℃，环境温度要为20℃，环境当中的空气相对湿度要为70%，最后泵的转速要达到规定转速。在这些条件下进行测算，才能取得更准确的结果。如果确实因为环境的限制，某些条件不符合，可以通过换算来得出准确结果，但是过程可能相对更加的复杂。

2.2 气量的计算公式

为了满足不同行业和不同生产需求，水环真空泵当前的型号种类较多，就我国而言，被最多使用的水环真空泵为2BEA、2BEC和SK系列，单级单作用泵的气量计算公式为：

Q=uBr22（1-y2）nη容。

在上面的这个公式当中，u所代表的是泵中的叶片排挤指数，B为叶轮宽度，r2为叶片外圆的半径，y为叶轮轮毂比，其中y的值我们可以通过计算得到，即，r1为叶轮轮毂半径，n为叶轮转动速度，η容为泵的容积效率。在正常的情况下，根据泵的型号我们可以知道泵的容积效率、叶轮外圆半径、轮毂比、叶片排挤指数、叶轮宽度等参数，其气量受叶轮转速的影响是较大的，并且它们之间相互存在正相关关系。因此，如果我们想要改变或是要求水环真空泵达到一定的气量，一方面可以通过型号的选择来实现，另一方面也可以调整叶轮转速，其最佳的方案是既要满足生产需求，还要降低能耗。

2.3 轴功率与转速之间的联系

在前文当中，我们已经对水环真空泵的基本原理进行了简单的介绍，可以发现其运动模式和水轮机存在相似。例如，一水环真空泵（型号：2BEA253），它的叶轮达到每分钟740转的转速时，它的功率能够达到53kW，如果其转速达到了每分钟820转，则其轴功率会提升到64kW，在总体的效率方面，会增加21%。也就是说，当我们购买选用了某一特定型号的水环真空泵，如果想要减少其能耗，提升其使用效率，可以通过提高其转速来实现[3]。

2.4 水环真空泵的选择

一般情况下，我们对于水环真空泵的选择必须要首先符合生产需求，其次是要能够达到减少能耗的目的，这是选择水环式真空泵应当坚持的基本原则。如果水环真空泵的转速不同，其气量和轴功率也是不同的，在实际的使用当中，为了能够使气量达到需求的标准，可以采取一定的措施。

例如，在入口毫ξ400hPa的常见情况之下，要求水环真空泵能够达到每分钟500m3的气量，当前有很多的型号都能够做到，例如2BEC40和2BEC42以及2BEC50等，但是它们达到这一要求的转速却不同，2BEC40需要每分钟590转，才能达到500m3的气量，而2BEC42需要430转，2BEC50仅需160转，考虑到它们的差异，应当如何来具体选择呢？如果选用第一方案，通过相关的计算我们便可以知道，其转速每分钟570转，气量能达到130m3，同时其叶片外圆线在移动过程当中的速度，可以达到每秒23.3m，在这样的条件之下，轴功率167kW，每分钟比功率==1.28kW/m3；如果选用第二方案，通过相关的计算我们便可以知道，其转速每分钟390转，气量能达到127m3，外圆线在移动过程当中的速度，可以达到每秒13.1m，在这样的条件之下，轴功率125kW，每分钟比功率为0.99kW/m3；而如果选择第三方案，通过相关的计算我们便可以知道，其转速每分钟240转，气量能达到130m3，外圆线在移动过程当中的速度，可以达到每秒13.1m，在这样的条件之下，轴功率125kW，比功率为每分钟0.96kW/m3[4]。通过研究、计算和实践可以发现，与方案一和方案三相比较，方案二是最佳的一种方案，它可以非常好的提高水环真空泵使用效率，并减少能耗。

3 结论

水环真空泵在各个行业领域的生产当中，都扮演着重要的角色，发挥着重要的作用，而为了使其能够在生产当中发挥出更高、更好的效用，我们则必须要科学、合理的对水环真空泵进行选型，确保其能够切实的满足生产需求，同时减少和节省能耗，这样才能更好地促进社会生产。

参考文献

[1]刘坤.水环真空泵应用处理分析[J].中国新技术新产品，2015（18）：92.

[2]刘琴.水环式真空泵在煤矿中的应用[J].企业改革与管理，2015（6）：181.

[3]金艳锋.水环式真空泵工作水改造应用小结[J].化肥工业，2013（2）：69-70.

[4]赵炬明.水环式真空泵抽气系统在中小型机组中的应用[J].吉林电力，2003（6）：15-18.