一、定义与基本原理

• 定义：水环真空泵是一种旋转式变容真空泵，通过叶轮旋转形成水环来实现吸气、压缩和排气过程，从而产生真空。

• 工作原理：

1. 叶轮旋转：叶轮偏心安装在泵壳内，当叶轮旋转时，水在离心力作用下被甩向泵壳内壁，形成一个旋转的水环。

2. 容积变化：水环与叶轮之间形成多个大小不同的空腔。在吸气区域，空腔容积逐渐增大，吸入气体；在压缩区域，空腔容积逐渐减小，气体被压缩；最后在排气区域，气体被排出泵外。

二、结构组成

• 主要部件：

• 叶轮：通常为放射状叶片，是驱动水和气体运动的核心部件。

• 泵壳：呈圆形或椭圆形，为叶轮旋转和水环形成提供空间。

• 吸气口与排气口：分别用于气体的吸入和排出，位置与空腔容积变化区域相对应。

• 水箱：储存工作水，补充因蒸发或损耗的水量，维持泵的正常运行。

• 轴封：防止气体泄漏，保证泵的真空度，常见形式有填料密封或机械密封。

三、特点与优势

• 优点：

• 适应性强：可抽吸含有少量液体、粉尘或腐蚀性气体的介质（需根据介质特性选择耐腐蚀材料）。

• 真空度稳定：在一定范围内能保持较稳定的真空度，受入口压力变化影响较小。

• 结构简单：零部件少，维护方便，运行成本较低。

• 无油污染：工作介质为水，避免了油类对环境或工艺的污染，适用于食品、医药等洁净领域。

• 缺点：

• 效率较低：与其他类型真空泵（如罗茨真空泵、螺杆真空泵）相比，能量转换效率相对较低。

• 受水温影响：工作水的温度会影响水的蒸发压力，进而影响真空度，通常需要控制水温在一定范围内（如≤30℃）。

• 需消耗水：运行过程中需要持续补充工作水，可能产生一定的水资源消耗。

四、应用领域

• 化工行业：用于真空蒸馏、蒸发、结晶、干燥等工艺，如甲醇蒸馏、农药中间体生产等。

• 制药行业：在真空浓缩、物料干燥（如口服液浓缩、抗生素干燥）和真空输送等环节中使用。

• 食品行业：用于食品真空包装、真空脱气（如果汁脱气）、真空浓缩（如牛奶浓缩）等。

• 冶金行业：用于真空炼钢、真空脱气处理，以及矿井排水、污水处理等。

• 其他领域：如造纸行业的真空脱水、制糖行业的真空蒸发、船舶工业的舱室抽真空等。

五、分类与型号

• 分类方式：

• 按叶轮数量：可分为单级水环真空泵和双级水环真空泵。双级泵通过两级叶轮串联，能获得更高的真空度（通常可达 - 98kPa 以上）。

• 按结构形式：包括卧式水环真空泵和立式水环真空泵，卧式应用更为广泛。

• 常见型号：

• 2BV 系列：单级水环真空泵，具有高效节能、结构紧凑等特点，适用于多种工业流程。

• SK 系列：单级水环真空泵，常用于抽吸空气或其他无腐蚀性、不溶于水的气体。

• SZ 系列：单级水环真空泵，适用于真空度要求不太高的场合，如真空过滤、真空引水等。

六、维护与注意事项

• 日常维护：

• 定期检查工作水的水质和水量，及时更换污染或不足的工作水。

• 监测泵的运行温度、振动和噪音，发现异常及时停机检修。

• 检查叶轮与泵壳的间隙，避免因磨损导致真空度下降。

• 注意事项：

• 避免抽吸易燃易爆或含有大量固体颗粒的介质，如需使用，需进行特殊设计或加装过滤装置。

• 在寒冷地区使用时，需防止工作水结冰，可采取保温或添加防冻液等措施。

• 启动前需确保泵内有足够的工作水，避免干运转造成叶轮损坏。

七、与其他真空泵的对比