液环压缩机也称为液环泵,采用的液体为水因此也称为水环真空泵,其属于高速回转的低压压缩机,旋转液环会进行活塞运动,并实现吸气和压缩气体。
液环真空泵主要分为两种结构,一种是德国在1884年发明特点是进排气通过端盖进行。另一种是由美国在1903年发明,特点为进排气通过轮壳与分配器进行,在国内也称为纳氏泵。
液环真空泵属于粗真空泵系列,其极限真空能够达到2000~4000Pa,如果串联大气喷射器能够达到270~670Pa。液环真空泵刚开始主要用来作为吸水泵来适用,后期开始用于石油、医药、矿山、机械、食品等领域。其主要作用是用来真空蒸发、送料、饮水、过滤、浓缩等,目前应用越来越广泛。
液环真空泵结构主要由叶轮、壳体、液体等组成。当机器工作的时候通过偏心叶轮来带动液体旋转并环布于圆桶内壁。通过叶片与液体形成多个工作腔。叶轮片、轮毂和水环之间会形成一个月牙空间也就是基元容积。基元容积的大小会随着叶轮旋转而发生周期性变化,其旋转一周基元容积就会进行一次扩大和缩小,同时会与吸气和排气口各连通一次,最终实现吸气、压缩和排气过程。
水环式真空泵结构
其结构主要有单作用和双作用两种结构。在单作用结构中,泵中会装有一定量的水作为工作液。当叶轮旋转时,水被叶轮抛向四周,在离心力的作用下,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0”为起点,那么叶轮在旋转前180”时小腔的容积由小变大,且与端面(即盖)上的吸气口相通,此时气体被吸入(吸气口的终止位置保证小腔容积为最大),当吸气终了时,小腔则与吸气口隔绝,当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,气体便被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。
单作用是指叶轮每旋转一周,吸气、排气各进行一次。这种泵的极限真空较高,但抽速和效率较低。而双作用是指叶轮每旋转一周、吸气、排气各进行两次。在相同的抽速条件小,双作用水环泵比单作用水环泵可以大大减少尺寸和质量。由于工作腔对称分布于轮毂两侧,这样就改善了作用变转子上的载荐。这种泵的抽速较大,效率也较高,但极限真空较低。但毅认为本林泵的模跟压力并不十分重要,因为不同的液体,在压力低于50~60h时、会发生气蚀现象,泵的部件会遭到损坏。