
水环式真空泵的叶轮与泵壳成偏心,泵壳内充一定量的水,叶轮旋转使水形成水环。相邻叶片旋转时,与水环形成的空间(气室)变大即进气,气室逐渐变小即空气被压缩排出。多组相邻叶片相当于多组往复压缩。
一、结构原理
叶轮偏心地装在圆形泵壳内,工作液(通常是水)在离心力作用下被甩向泵壳内壁,形成一个与泵壳同心的液环。液环内表面与叶轮轮毂之间形成一个月牙形空间,被叶片分隔成若干个小室。叶轮旋转时,每个小室的容积周期性变化:容积增大时吸气,容积减小时压缩并排出。因此水环泵本质上是一种容积式泵。
关键点:液环既是密封件又是「活塞",所以泵内没有金属摩擦表面,也不需要润滑。
二、优点
1. 结构简单,制造精度要求不高,容易加工。
2. 结构紧凑、转速高,一般可与电动机直联,无须减速装置,用较小的结构尺寸就能获得较大的排气量,占地面积也小。
3. 压缩过程接近等温,压缩气体过程温度变化很小,适合抽吸易燃易爆气体。
4. 泵腔内无金属摩擦表面,无须润滑、磨损很小,转动件与固定件之间的密封由水封完成。
5. 吸气均匀、工作平稳可靠,操作简单、维修方便。
三、缺点
1. 效率低,一般在 30% 左右,较好的可达 50%。
2. 真空度受工作液饱和蒸气压限制。用水作工作液,极限压强只能达到 2000~4000 Pa;用油作工作液可达 130 Pa。
四、为什么效率低还被广泛使用
因为水环泵中气体压缩是等温的,可以抽除易燃、易爆气体;没有排气阀及摩擦表面,可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。这些特性是其他真空泵难以替代的,所以在化工、制药、电力等行业仍被广泛采用。
常见问题解答(FAQ)
水环式真空泵的工作原理是什么?
叶轮偏心安装在泵壳内,工作液在离心力下形成液环。叶轮旋转时,叶片与液环之间形成的小室容积周期性变化:变大时吸气,变小时压缩排气。本质是容积式泵,液环同时起密封和「活塞」作用。
水环式真空泵为什么效率低?
叶轮搅拌工作液造成较大的能量损失,因此效率一般只有 30% 左右,较好的可达 50%。但由于能抽吸易燃易爆、含尘、可凝性气体,在很多工况下仍不可替代。
水环式真空泵的极限真空度是多少?
受工作液饱和蒸气压限制。用水作工作液时极限压强约 2000~4000 Pa;用油作工作液可达 130 Pa 左右。

