水環式真空泵在不同工況時的運行特性
2012-05-09
1、水環式真空泵氣量
水環式真空泵在臨界壓縮比工況前，均是有效地吸入氣體，即理論氣量始終不變。達到臨界壓縮比時，也就達到了水環式真空泵的工作能力。’若進一步增加壓縮比，氣量就會降低。氣量為零時，壓縮比就達到了大值。
2、水環式真空泵效率
水環式真空泵的容積效率是不高的，因為水環式真空泵內壓縮腔的氣體通過葉輪頂部的徑向間隙泄漏到吸入腔里。這種泄漏量的大小，取決于壓縮腔與吸入腔的壓力差值和徑向間隙的大小。
水環式真空泵開始工作時，水環脫離葉輪上面的輪載，即其間的間隙為大。隨著壓縮比的增加，這個間隙逐漸減小，接近極限真空度時，比間隙為零，水環也就緊緊地貼在輪毅上，從而消除了這種通過徑向間除的泄漏。另外，泵開始工作時的壓力差小，隨著壓縮比的增加而增加，泄漏也隨之越來越嚴重。綜合來看，通過徑向間涼的泄漏隨著壓縮比的增加而減少，即容積效率逐漸提高。
除此之外，氣體通過端面間隙的泄漏是造成容積損失的另一個重要原因，由于端面間隙是常數，氣體的這種泄漏量就只取決于壓力差了，它隨著壓縮比的增加而增加。
實際氣量是隨著壓縮比的增加而降低的，這也說明了總的容積損失是隨壓縮比的增加而增加的。
氣量的降低，要靠水環內界線向葉輪中心方面的推進，以便占據一部分氣體的體積。水環內界線半徑的縮短，意味著葉輪浸入到水環中的部分增加，這樣流體動力損失中的液體動力損失也就增加了。而且在這種工況下，水環外圍產生了部分的禍流，這種渦流現象隨著壓縮比的增加而逐漸嚴重，渦流會造成巨大的水力損失。
可見，超過臨界壓縮比后，水環式真空泵的流體動力損失比臨界壓縮比之前的要大。在臨界壓縮比時，這種損失小，即流體動力效率高。
從以上容積效率和流體動力效率的分析可以看出:水環式真空泵在開始工作時，由于壓縮比為1，故效率為零，隨著壓縮比的增加，水環式真空泵的總損失逐漸降低，有效功率逐漸提高，所以水環式真空泵的效率也隨之提高，達到臨界壓縮比時，泵的損小，有效功率達到大值，因而效率高。當超過臨界壓縮比后，隨著壓縮比的增加，有效功率逐漸下降，流體動力損失劇烈增加，水環式真空泵在這一階段內的效率下降很快，達到極限壓縮比時，由于氣量為零，效率也就為零。
3、水環式真空泵軸功率
水環式真空泵開始工作直到臨界壓縮比時，水環式真空泵的有效功率一直上升(因有效功率公式中的氣量不變而壓縮比增加之故)，雖然損失逐漸降低，但總的說來軸功率是增加的。超過臨界壓縮比后，盡管壓縮比逐漸增加，但因氣量急劇下降，故有效功率還是逐漸下降，又由于損失增加更快，所以軸功率仍然是一直增加的。可見，水環式真空泵的軸功率隨壓縮比的增加而增加，一般在極限壓縮比時達到大值。
4、水環式真空泵供水量(補充水水量)
水環式真空泵供水的目的，是為了補充水環在運行時所消耗的水和冷卻壓縮氣體所產生的壓縮熱，保持水環式真空泵的等溫壓縮。
隨著壓縮比的增加，水環通過排氣孔流出的水量也逐漸增加。又由于軸功率也隨之相應增加，產生的壓縮熱也會增加。這就需要及時增加供水量。可見，供水量是隨著壓縮比的增加而增加的。
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