1.水環(huán)真空泵的工作原理

　　雖然不同類型的水環(huán)真空泵有不同的結(jié)構(gòu)，但它們的基本原理基本相同。水環(huán)最典型的真空泵是單級單作用水環(huán)真空泵，具有軸向吸入和排出。單級單作用水環(huán)真空泵的結(jié)構(gòu)包括進氣口、出氣口、泵蓋、泵殼、葉輪、隔板、電機等。水環(huán)真空泵工作時，電機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，使工作室內(nèi)的水在離心力的作用下形成水環(huán)。如果水環(huán)合適，則形成的水環(huán)正好與上側(cè)的輪轂相切，并且正好接觸下側(cè)的葉輪頂端。此時，在水環(huán)，輪轂的內(nèi)表面和葉片之間將形成不同尺寸且彼此不連通的新月形空間。當電機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)月牙形空間的體積將由小到大，從而降低壓力。當與吸氣孔連通時，氣體將被吸入。然而，當它的體積從大變小時，氣體將被壓縮，壓力將增加。當氣體被壓縮到一定程度時，它將與排氣孔連通，氣體將被排出。由于補充水可以連續(xù)引入，水環(huán)基本上可以保持恒溫狀態(tài)，也可以吸收壓縮氣體產(chǎn)生的熱量，所以這個過程也可以近似地視為等溫過程。

　　水環(huán)真空泵的能量傳遞過程如下：在吸入側(cè)，葉輪將能量傳遞給水以增加其動能并形成水環(huán)，然后水環(huán)動能轉(zhuǎn)化為壓力能轉(zhuǎn)化并傳遞給氣體，從而實現(xiàn)壓縮和排氣的過程。水環(huán)真空泵的工作原理實際上與其他容積泵非常相似，只是水環(huán)是水環(huán)真空泵的能量傳遞介質(zhì)。由于飽和蒸汽壓的限制，以水為工作流體的水環(huán)真空泵的極限壓力只能達到2000 ~ 4000帕。此外，水環(huán)真空泵效率低也是水環(huán)，真空泵最常見的缺陷，一般效率約為35%。然而，由于水環(huán)真空泵具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、等溫壓縮和維修方便等優(yōu)點，因此在各行各業(yè)得到了廣泛的應用。

　　2.水環(huán)真空泵常見故障及處理

　　2.1進氣和出氣管道積水

　　運行過程中，水環(huán)真空泵與蒸汽冷凝器連接，由于水汽分離設(shè)備的工作漏洞，管道可能產(chǎn)生水汽積聚流。水環(huán)真空泵停止運行后，水蒸氣會逐漸凝結(jié)，最終變成積水。一次產(chǎn)生的累積水可能較少，但多次之后，累積水將增加并最終返回真空泵，導致瞬時電壓過高和電機燃燒。進氣和出氣管道積水的維護和處理：首先，在日常工作中，應定期檢查水環(huán)真空泵，特別注意進氣和出氣管道有無積水，以便及時清理少量積水。為防止此類故障再次發(fā)生，水環(huán)真空泵的水氣分離器應進行改造和完善，如采用耐磨性和耐腐蝕性更高的優(yōu)質(zhì)鋼材，或加大水氣分離管的直徑，為水氣分離提供更大的空間，以減少水汽積聚，消除和防止積水故障。

　　2.2電機啟動異?；蜻^熱

　　首先，馬達啟動異常?！爱惓！笔侵冈胍暨^大或啟動失敗，這可能是由于泵內(nèi)(葉輪阻力分配板內(nèi))有異物、電機供電電壓低和電機不相等造成的。在此基礎(chǔ)上，檢查電機的接線，以避免相位故障或電源故障等問題。如果真空泵長時間不運轉(zhuǎn)，除了對開口蓋進行除銹外，還應在里面加入除銹劑。必要時，還應打開端蓋，檢查其中是否有雜物，并調(diào)整分配板與葉輪之間的距離。其次，電機過熱。有三個原因。一是真空泵的供水量過大，導致電機負載過大。第二，電機缺相。第三，通風口被堵住了。有鑒于此，請仔細檢查真空泵的排氣容積。如果涉及的水量較大，應適當調(diào)整(減少)供水閥;電工應全面檢查電機，避免缺相。仔細檢查通風孔。如果有任何問題如堵塞，疏通它。

　　2.3缺乏真空

　　水環(huán)：真空泵系統(tǒng)真空不足有幾個主要原因：

　　(1)水環(huán)的工作不穩(wěn)定。如果進水管結(jié)垢，進口電磁閥堵塞，泵的工作水供應將不足，從而使水環(huán)不穩(wěn)定。此時，由于偏離設(shè)計工作條件，泵的輸出將不可避免地下降，這將導致系統(tǒng)真空下降。響應方法是清除進水管中的污垢，并保持入口電磁閥通暢。

　　(2)入口止回閥失效。當閥板因結(jié)垢、腐蝕或堵塞而無法吸起時，會出現(xiàn)空氣錯流現(xiàn)象，即空氣會從備用泵的入口被吸入工作泵，從而增加泵的功耗，降低系統(tǒng)的真空度。對策是清除閥板的結(jié)垢或更換新的。

　　(3)密封不良。在軸端密封不良或密封失效的情況下，如果外部空氣被吸入水環(huán)真空泵，系統(tǒng)的真空度會下降，泵的兩個進氣管的溫度會不同。應對措施是檢查軸端，確保密封緊密。有時密封水的泄漏會太大。如果判斷錯誤是由于填料壓縮力不足造成的，填料的進一步壓縮將導致摩擦力增加和軸功率進一步增加。此時，真正的原因可能是工作水量太大，所以壓緊填料不能盲目。

　　2.4真空泵的氣蝕

　　在真空泵運行過程中，最常見的故障是葉輪轉(zhuǎn)子的損壞，這主要是由于葉片表面存在許多麻點和孔洞。在嚴重情況下，會發(fā)生葉片斷裂，導致設(shè)備非計劃停機，影響生產(chǎn)的正常運行。葉輪葉片這些故障的主要原因是氣蝕。產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象的主要原因是真空泵運行過程中，負壓區(qū)和正壓區(qū)，之間存在交替變化，這是由其結(jié)構(gòu)和工作原理決定的。因此，為了減少甚至避免空化的危害，有必要對其結(jié)構(gòu)進行改進。此外，可根據(jù)其工作原理采取一些措施。為了防止水環(huán)真空泵在氣蝕條件下工作，可以采取兩種措施：一是改進管道設(shè)備，如增加空氣噴射器和氣蝕保護管等。二是根據(jù)空化的產(chǎn)生原理采取相應的改進措施，如降低工作流體的溫度、更換工作流體和選擇合適的類型。

　　2.5閥板破裂

　　在水環(huán)真空泵的兩個排氣口分配器的旁邊分別設(shè)有閥板，閥板用于消除真空泵運行過程中可能出現(xiàn)的過壓縮或欠壓縮，避免泵的功耗增加和效率降低。閥板可以沿著分配器和擋板之間的軸向小距離移動。當泵內(nèi)壓縮氣體的壓力小于泵出口壓力時，閥板向葉輪移動，緊貼分配器，防止空氣進入在泵出口處形成小腔，保證氣體繼續(xù)壓縮;當壓縮氣體的壓力大于泵出口壓力時，氣體通過排氣口沖刷閥板，使閥板的上部以一定角度擺動，以利于氣體的順利排出。通過這種方式，閥板的下部通常緊密地連接到分配器上，而上部以一定角度展開并扭曲成“S”形。長期扭曲導致應力集中在閥板的中部，導致疲勞損壞和中部斷裂。

　　閥板破裂后，將出現(xiàn)以下影響：

　　(1)軸承過熱。當閥板破裂時，葉輪兩側(cè)的壓力將不平衡，轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生軸向力，這將增加滾珠軸承的負荷。長期運行會導致軸承溫度升高。兩個閥板斷裂時，斷裂位置不完全相同，葉輪兩側(cè)的壓力也略有不平衡，軸向力比一個閥板斷裂時減小，軸承溫度降低，但仍較高。

　　(2)當軸功率上升時，閥板無法按照正確的狀態(tài)實現(xiàn)分配器的適當覆蓋，部分廢氣將再次回流到工作室，反復壓縮和排放，造成能量損失，增加電機負載。

　　(3)真空泵的真空度下降。當兩側(cè)的閥板破裂時，系統(tǒng)真空將急劇下降。閥板損壞后，必須及時更換。如果一個閥板損壞后不及時更換，另一個閥板的使用壽命將大大縮短，并且在短時間內(nèi)就會發(fā)生斷裂。