水环式真空泵在不同工况时的运行特性
2012-05-09
1、水环式真空泵气量
水环式真空泵在临界压缩比工况前，均是有效地吸入气体，即理论气量始终不变。达到临界压缩比时，也就达到了水环式真空泵的工作能力。’若进一步增加压缩比，气量就会降低。气量为零时，压缩比就达到了大值。
2、水环式真空泵效率
水环式真空泵的容积效率是不高的，因为水环式真空泵内压缩腔的气体通过叶轮顶部的径向间隙泄漏到吸入腔里。这种泄漏量的大小，取决于压缩腔与吸入腔的压力差值和径向间隙的大小。
水环式真空泵开始工作时，水环脱离叶轮上面的轮载，即其间的间隙为大。随着压缩比的增加，这个间隙逐渐减小，接近极限真空度时，比间隙为零，水环也就紧紧地贴在轮毅上，从而消除了这种通过径向间除的泄漏。另外，泵开始工作时的压力差小，随着压缩比的增加而增加，泄漏也随之越来越严重。综合来看，通过径向间凉的泄漏随着压缩比的增加而减少，即容积效率逐渐提高。
除此之外，气体通过端面间隙的泄漏是造成容积损失的另一个重要原因，由于端面间隙是常数，气体的这种泄漏量就只取决于压力差了，它随着压缩比的增加而增加。
实际气量是随着压缩比的增加而降低的，这也说明了总的容积损失是随压缩比的增加而增加的。
气量的降低，要靠水环内界线向叶轮中心方面的推进，以便占据一部分气体的体积。水环内界线半径的缩短，意味着叶轮浸入到水环中的部分增加，这样流体动力损失中的液体动力损失也就增加了。而且在这种工况下，水环外围产生了部分的祸流，这种涡流现象随着压缩比的增加而逐渐严重，涡流会造成巨大的水力损失。
可见，超过临界压缩比后，水环式真空泵的流体动力损失比临界压缩比之前的要大。在临界压缩比时，这种损失小，即流体动力效率高。
从以上容积效率和流体动力效率的分析可以看出:水环式真空泵在开始工作时，由于压缩比为1，故效率为零，随着压缩比的增加，水环式真空泵的总损失逐渐降低，有效功率逐渐提高，所以水环式真空泵的效率也随之提高，达到临界压缩比时，泵的损小，有效功率达到大值，因而效率高。当超过临界压缩比后，随着压缩比的增加，有效功率逐渐下降，流体动力损失剧烈增加，水环式真空泵在这一阶段内的效率下降很快，达到极限压缩比时，由于气量为零，效率也就为零。
3、水环式真空泵轴功率
水环式真空泵开始工作直到临界压缩比时，水环式真空泵的有效功率一直上升(因有效功率公式中的气量不变而压缩比增加之故)，虽然损失逐渐降低，但总的说来轴功率是增加的。超过临界压缩比后，尽管压缩比逐渐增加，但因气量急剧下降，故有效功率还是逐渐下降，又由于损失增加更快，所以轴功率仍然是一直增加的。可见，水环式真空泵的轴功率随压缩比的增加而增加，一般在极限压缩比时达到大值。
4、水环式真空泵供水量(补充水水量)
水环式真空泵供水的目的，是为了补充水环在运行时所消耗的水和冷却压缩气体所产生的压缩热，保持水环式真空泵的等温压缩。
随着压缩比的增加，水环通过排气孔流出的水量也逐渐增加。又由于轴功率也随之相应增加，产生的压缩热也会增加。这就需要及时增加供水量。可见，供水量是随着压缩比的增加而增加的。
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