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水环真空泵如何提高效率

  传统凝汽器抽真空的设备主要采用射汽抽气器和射水抽气器,但这两种设备都存在效率低、噪声大的缺点。随着汽轮机组向高参数、大容量方向发展,使用这种设备就显得很不经济。如果采用水环真空泵,就可以大大提高效率,降低能量消耗和噪声污染。

  水环真空泵的工作原理和基本结构

  为水环真空泵原理图。水环真空泵由泵体、偏心叶轮、吸气口和排气口等部分组成。当叶轮按图中指示的方向旋转时,由于离心力的作用,水被叶轮甩向四周,形成了一个与泵腔同心的近似等厚度的封闭圆环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切,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若干个小腔。如果以叶轮的上部A 为起点,那么叶轮在旋转的前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,经过吸入段 B后小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转(后180°)时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体排出水环真空泵。

  工作水温对水环真空泵的影响

  环真空泵的工作水温升高时,吸气量变小;吸气压力越低,其吸气能力的差距越大。

  水环真空泵特性分析

  不同型号的水环真空泵,其吸气量曲线基本有3 种不同的趋势。经研究发现,水环真空泵吸气量曲线与吸气容腔和吸气口的大小有关。当吸气口较小,吸气容腔相对较大时,随着吸气压力增大,吸气容积流量也不断增大;当吸气容腔相对较小时,随着吸气压力增大,吸气容积流量增大到一定值时将充满整个容腔,再增大吸气压力,吸气容积流量将保持不变。而吸气口较大,吸气容腔相对较小时,气体充满容腔的时间更快,即达到吸气容积流量保持不变的时间更快;当吸气压力增大到一定值时,由于吸气容腔不变,而质量流量继续增加,容腔内的压力势必增加,使得吸气体积流量反而减小。

  水环真空泵运行时,其吸气温度、工作水温及吸气容积保持不变,由气体状态方程pV=mRT可知,吸气的质量流量与吸气压力基本成正比,即p1/p2 ≈m1/m2(12)由表中的数据可知这一关系正确,即吸气质量流量的增量不变。根据质量流量与体积流量的关系可知,随着吸气压力的增大,体积流量的增加率开始较大,然后慢慢变小。

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