【康沃真空網(wǎng)】液環(huán)泵屬于容積泵，如圖1所示，葉輪在泵腔內(nèi)是偏心安裝，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)迫使工作液沿著泵腔內(nèi)壁形成一個(gè)等厚的旋轉(zhuǎn)液環(huán)。

　　圖1 液環(huán)泵剖面圖

　　于是在兩個(gè)相鄰葉片、葉輪輪轂和液環(huán)內(nèi)表面之間形成一個(gè)“氣腔”，隨著葉輪旋轉(zhuǎn)，氣腔在泵的吸氣區(qū)的體積逐漸增大，其內(nèi)部壓力下降，從而將氣體吸入泵內(nèi)。

　　相反，氣腔在排氣區(qū)的體積則逐漸變小，其內(nèi)部壓力上升，從而將氣體排出。

　　液環(huán)泵有單級(jí)和雙級(jí)兩種，單級(jí)液環(huán)泵工作壓力范圍為 （1000～150）mbar，入口壓力低于150mbar 時(shí)抽速急劇下降，抽氣效率較低。

　　雙級(jí)液環(huán)泵工作壓力范圍為（1000～30）mbar，在入口壓力較低的情況下仍有較大抽速。

　　液環(huán)泵非常適合于化學(xué)工業(yè)，其內(nèi)部零件不存在相互接觸，無(wú)需潤(rùn)滑。液環(huán)泵的工作液有兩個(gè)作用：一是用于密封，二是用于冷卻。

　　常用的工作液是水，亦可以用與工藝介質(zhì)相適應(yīng)的其他液體，如低粘度的油、乙二醇以及其他工藝溶劑如甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和乙苯等，這些密封液可以采用如圖2所示的全循環(huán)系統(tǒng)，以避免對(duì)環(huán)境的污染。

　　液環(huán)泵有許多優(yōu)點(diǎn)：

　　1）操作簡(jiǎn)便，運(yùn)動(dòng)部件少，泵腔內(nèi)沒(méi)有潤(rùn)滑油，不存在油的污染問(wèn)題；

　　2）密封液的選擇范圍廣；

　　3）既適合于抽可凝性蒸汽, 又可以抽非可凝性氣體；

　　4）可以抽除氣流中的小液滴和微小顆粒；

　　5）可以選擇不同的結(jié)構(gòu)材料，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品是全鑄鐵和全 316 不銹鋼，亦可以用合金鋼 20 和哈氏合金材料。

　　圖2 全密封液循環(huán)系統(tǒng)

　　液環(huán)泵最大的缺點(diǎn)就是功耗比其他機(jī)械類(lèi)的真空泵要大，如滑閥泵消耗在密封、軸承、帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件的功率占總功率的 30%~40％，而液環(huán)泵在上述方面消耗的功率占總功率的 60%~75％。

　　另外，液環(huán)泵的極限壓力受到密封液蒸汽壓的限制，例如液環(huán)泵用水作為密封液，其極限壓力就是水在工作溫度下的蒸汽壓，當(dāng)水溫在 20℃時(shí)，其極限壓力就是 3200Pa。

　　同時(shí)，液環(huán)泵在低的入口壓力下會(huì)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，造成汽蝕的原因是：當(dāng)泵的入口壓力低于密封液的蒸汽壓時(shí)，密封液迅速沸騰，并產(chǎn)生大量氣泡，在氣泡上升、破裂過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，并從表面剝離少量金屬，如果這種氣蝕持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，就會(huì)對(duì)泵造成嚴(yán)重?fù)p害，見(jiàn)圖3所示。

　　圖3 泵的葉輪由于汽蝕遭到損壞

　　液環(huán)真空泵在汽蝕狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間工作，會(huì)造成泵的噪聲、振動(dòng)變大，乃至對(duì)泵造成損壞，因而應(yīng)盡量防止水環(huán)真空泵在汽蝕狀態(tài)下工作，可經(jīng)過(guò)以下措施來(lái)防止汽蝕的發(fā)生：

　　1）降低工作液的溫度

　　在液環(huán)真空泵工作壓力點(diǎn)為固定值的前提下，降低工作液的溫度后作業(yè)液的飽和蒸氣壓會(huì)隨著溫度的降低而降低，當(dāng)工作液的飽和蒸氣壓低于泵的工作壓力一定程度時(shí)就可以達(dá)到避免汽蝕的效果。

　　2）降低吸入氣體溫度

　　如果吸入氣體溫度過(guò)高，氣體在與泵內(nèi)液體接觸時(shí)，壓縮熱以及氣體本身的熱量都會(huì)傳遞到液體中，從而使液環(huán)溫度升高，也就是使泵腔內(nèi)液體的飽和蒸汽壓升高。

　　相反，降低吸入氣體溫度可以降低液環(huán)溫度，從而降低泵腔內(nèi)液體的飽和蒸汽壓。同理，當(dāng)吸入的氣體是飽和蒸汽時(shí)要比是吸入干空氣時(shí)要更容易產(chǎn)生汽蝕。

    　3）保持充足的供液量

　　工作液作為液環(huán)真空泵的工作介質(zhì)，同時(shí)也能帶走泵內(nèi)氣體壓縮產(chǎn)生的熱量起到冷卻作用。

　　充足的工作液供液量可以降低工作液的溫升，較低的液環(huán)溫度就有較低的飽和蒸氣壓，就能避開(kāi)汽蝕產(chǎn)生的條件。

　　所以當(dāng)設(shè)計(jì)工作液為閉環(huán)的機(jī)組時(shí)為保障充足的供液量，工作液管道的長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)、尺寸不能太小，選擇冷卻器的管阻也不能太大。工作液管道堵塞時(shí)也要及時(shí)疏通清洗。

　　4）提高選型的準(zhǔn)確性，使真空泵運(yùn)行在安全區(qū)域

　　在選型階段，確定真空泵吸入壓力及進(jìn)水的溫度時(shí)應(yīng)避開(kāi)真空泵能輕易產(chǎn)生汽蝕的范圍，即防止真空泵在臨界溫度或臨界吸入真空壓力以內(nèi)的區(qū)域運(yùn)行，盡量避免汽蝕的產(chǎn)生。

　　5）安裝汽蝕保護(hù)管路

　　安裝有汽蝕保護(hù)管的真空泵，汽蝕過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡是在壓縮過(guò)程時(shí)破裂，從外部引入壓力較高的不凝氣體可以及時(shí)補(bǔ)充因氣泡破裂出現(xiàn)的空穴，這樣可以大大減輕汽蝕對(duì)泵的危害并降低汽蝕導(dǎo)致的噪聲和振動(dòng)。

　　6）配大氣噴射器

　　大氣噴射器是利用液環(huán)真空泵工作時(shí)與大氣壓之間的壓差，將大氣引入工作噴嘴，得到超音速射流，在混合室造成真空，從而將被抽氣體吸入。兩股氣體混合后，經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓管，由液環(huán)真空泵將混合氣體帶走。

　　此時(shí)大氣噴射器的極限真空度可以達(dá)到10 mbar以下，而液環(huán)真空泵的進(jìn)氣口壓力一般在120~160mbar，在這壓力范圍是不會(huì)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象的。

　　7）選用具有更低的飽和蒸汽壓的液體作為工作液。比如：乙二醇溶液、潤(rùn)滑油等。選擇工作液時(shí)，其密度、黏度等最好能與水相接近。

　　8）泵的葉輪、圓盤(pán)選用抗汽蝕沖擊較強(qiáng)的材質(zhì)。比如304，316不銹鋼材質(zhì)等。

   　當(dāng)真空泵應(yīng)用于既有腐蝕又有汽蝕發(fā)生的場(chǎng)合時(shí)，如果選用材質(zhì)不合適，汽蝕與腐蝕共同作用，將會(huì)大大縮短真空泵的使用壽命。