一、 水環(huán)式真空泵結(jié)構(gòu)

　　水環(huán)式真空泵主要部件是葉輪和殼體，葉輪是由葉片和輪轂構(gòu)成，葉片有徑向平板式，也有向前(向葉輪旋轉(zhuǎn)方向)彎式。殼體內(nèi)部形成一個(gè)圓柱體空間，葉輪偏心地裝在這個(gè)空間內(nèi)，同時(shí)在殼體的適當(dāng)位置上開(kāi)設(shè)吸氣口和排氣口。吸氣口和排氣口開(kāi)設(shè)在葉輪側(cè)面殼體的氣體分配器上，形成吸氣和排氣的軸向通道。

　　殼體不僅為葉輪提供工作空間，更重要的作用是直接影響泵內(nèi)工作介質(zhì)(水)的運(yùn)動(dòng)，從而影響泵內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程。

　　水環(huán)式真空泵工作之前，需要向泵內(nèi)注入一定量的水，此部分水起著傳遞能量和密封作用。當(dāng)葉輪在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水在葉片推動(dòng)下獲得圓周速度，由于離心力的作用，水向外運(yùn)動(dòng)，即水有離開(kāi)葉輪輪轂流向殼體內(nèi)表面的趨勢(shì)，從而就在貼近殼體內(nèi)表面處形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的水環(huán)。由于葉輪與殼體是偏心的，水環(huán)內(nèi)表面也與葉輪偏心。由水環(huán)內(nèi)表面、葉片表面、輪轂表面和殼體的兩個(gè)側(cè)蓋表面圍成許多互不相通的小腔室。由于水環(huán)與葉輪偏心，因此處于不同位置的小腔室的容積是不相同的。小腔室隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，它的容積是不斷變化的。如果能在小腔室的容積由小變大的過(guò)程中，使之與吸入的氣體相通，就會(huì)不斷地吸入氣體。當(dāng)這個(gè)腔室的容積由大變小時(shí)，使之封閉，這樣已經(jīng)吸入的氣體就會(huì)隨著空間容積的減小而被壓縮。氣體被壓縮到一定程度后，使該空間與排氣口相通，即可以排出已經(jīng)被壓縮的氣體。

　　二、水環(huán)式真空泵的工作原理

　　水環(huán)式真空泵的工作原理可以歸納如下：在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部 0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180 °時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕;當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮;當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體便被排出泵外。1

　　三、水環(huán)式真空泵的特點(diǎn)

　　水環(huán)泵和其它類型的機(jī)械真空泵相比有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，容易加工。

　　2.結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無(wú)須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。

　　3.壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過(guò)程溫度變化很小。

　　4.由于泵腔內(nèi)沒(méi)有金屬摩擦表面，無(wú)須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來(lái)完成。

　　5.吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。

　　水環(huán)泵也有其缺點(diǎn)：

　　1.效率低。一般在 30%左右，較好的可達(dá) 50%。

　　2.真空度低。這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受到工作液飽和蒸氣壓力的限制。用水作為工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到 2000~4000Pa。用油作為工作液，極限壓強(qiáng)可達(dá)到 130Pa。

　　總之，由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒(méi)有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點(diǎn)，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。