水循环式真空泵的工作原理是什么

水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获

得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达

270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩

机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压

力。 水环泵Z初用作自吸水泵，而后逐渐用于石

油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部

门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引

水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱

气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃

发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于

水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气

体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用

日益增多。 在泵体中装有适量的水作为工作液。当

叶轮顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力

的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的

封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水

环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环

内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一

个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等

的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在

旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气

口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口

隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压

缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。综上所

述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气

的，因此它属于变容式真空泵。 罗茨泵在泵腔内，

有二个“8”字形的转子相互中真空泵需要前级泵。罗茨泵

的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于

前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨

泵串联使用。 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相

似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子

与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后

v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和

膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧

相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲

到空间中去，使气体压强突然。当转子继续转动时，

气体排出泵外。

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