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。最典型的水環(huán)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，增加其動能，形成水環(huán)，然后水環(huán)動能轉(zhuǎn)化為壓力能，轉(zhuǎn)化為氣體，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(yīng)用。

　　2、水環(huán)真空泵常見故障及其處理

　　2.1出入氣管道的積水

　　運轉(zhuǎn)中，水泵和蒸汽冷凝器連通，配管可能會在水蒸氣分離設(shè)備的工作漏洞處積存水蒸氣。 如果停止水泵的運轉(zhuǎn)，水蒸氣逐漸凝結(jié)，最終變成積水，一次產(chǎn)生的積水可能少，但多次后積水增加，最終逆流到真空泵，瞬間的電壓變得過大，電動機有可能燒毀。 出入煤氣管道的積水的修理處理：首先，在日常工作中，定期檢查水環(huán)真空泵，把重點放在出入煤氣管道的積水的有無上，馬上打掃不多的積水。 為了不再發(fā)生這種故障，對水環(huán)真空泵的水分離器進行了改造和完善，例如，使用具有更高耐磨性和耐腐蝕性的優(yōu)質(zhì)鋼材，加大水分離器的管筒直徑，為水分離提供更大的空間等，減少水蒸氣的堆積流，消除和預(yù)防積水故障。

　　2.2電機啟動異?；蜻^熱

　　首先是電動機的起動異常。 “異常”是指噪音太大或無法啟動，原因被認為是泵內(nèi)(葉輪的拖盤內(nèi))存在異物，電動機的供給電壓低，電動機不足。 在此基礎(chǔ)上，檢查電動機的配線，如果真空泵長時間不運轉(zhuǎn)，以免出現(xiàn)缺相故障和供電故障等問題，除了開始除銹之外，還必須在內(nèi)部添加除銹劑，根據(jù)需要打開端蓋，檢查內(nèi)部是否有垃圾，分配板和葉輪的其次，電機過熱。 原因有三點，一是真空泵的供水量大，產(chǎn)生更大的電動機負荷。二是電動機有缺相。三是排氣孔被堵塞。 與此相對，要仔細檢查真空泵的排氣量的大小，在水量多的情況下，適當調(diào)節(jié)(減小)供水閥。 電氣工人要全面檢查電機，仔細檢查應(yīng)該避免缺相問題的排氣孔，如果有不通暢的問題，就要實施疏通處理。

　　2.3真空度不足

　　水環(huán)真空泵系統(tǒng)真空度不足的原因主要有以下幾點： (1)水環(huán)的工作不穩(wěn)定。 水管發(fā)生污垢，進口電磁閥堵塞的情況下，泵的工作水供給不足，水環(huán)的工作不穩(wěn)定，泵偏離設(shè)計狀況工作，必然會降低輸出功率，系統(tǒng)的真空度下降。 對策方法是去除水管上的污垢，保持進口電磁閥順暢。 (2)進口單向閥發(fā)生了故障。 如果閥座結(jié)垢、生銹或不吸附，空氣就會從備用泵入口被吸入工作泵，泵的功耗增加，系統(tǒng)的真空度下降。 處理方法是去除閥座上的污垢，或更換新的閥座。 (3)密封不良。 軸端密封不良或密封不良時，外部的空氣被吸入水環(huán)真空泵時，系統(tǒng)的真空度下降，發(fā)生泵的兩進氣管的溫度不同等現(xiàn)象。 處理方法是檢查軸端，確保密封。 密封水的泄漏量可能會變大，如果誤判定為盤根的壓力不足，則進一步壓迫盤根，摩擦力會增大，軸力上升。 這時的真正原因是工作水量太大，不能壓迫盤根而盲目。

　　2.4真空泵的汽蝕

　　真空泵運行中，最常見的故障是葉輪轉(zhuǎn)子的破損，主要是葉片表面出現(xiàn)很多麻點、孔，嚴重時發(fā)生葉片斷裂，發(fā)生設(shè)備的計劃外停止，影響生產(chǎn)的正常運行。 葉輪葉片這些故障的原因主要是汽蝕現(xiàn)象。 汽蝕的主要原因是真空泵運行過程中存在負壓區(qū)和正壓區(qū)的交替變化，這取決于其結(jié)構(gòu)和運行原理，為了減輕和避免汽蝕的危害，還需要對其工作原理采取一些措施為了防止水環(huán)真空泵在汽蝕狀態(tài)下工作，可以采用的措施主要有兩個方面：一是管道設(shè)備的改進，如增加大氣噴射器和汽蝕保護管等。 另一種是根據(jù)汽蝕發(fā)生原理，采取降低工作液溫度、更換工作液、正確選定等改進措施。

　　2.5閥座的斷裂

　　在水環(huán)真空泵的兩個排氣口分配器的旁邊，安裝有閥座，以消除真空泵工作中可能發(fā)生的過壓縮和壓縮不足，避免泵的消耗電力增加和效率降低。 閥座可以在分配器和擋板之間沿軸向以較小的距離移動。 當泵內(nèi)被壓縮氣體的壓力小于泵出口的壓力時，閥片向葉輪方向移動而與分配器密接，阻止泵出口的空氣進入的小空洞，保證氣體繼續(xù)壓縮這樣，閥座總是下部與分配器緊貼，上部保持角度地扭轉(zhuǎn)成“s”型，長時間扭轉(zhuǎn)，閥座的中間應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞破壞，從中間斷裂。

　　閥座破裂時，會有以下影響

　　(1)軸承發(fā)熱，一個閥座斷裂時，葉輪兩側(cè)的壓力不平衡，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生推力，球軸承的負荷變重，長時間運轉(zhuǎn)時，軸承溫度上升。 兩個閥片斷裂時，斷裂的位置不完全相同，葉輪兩側(cè)的壓力也有微小的不平衡，軸力比一個閥片斷裂時減少，軸承溫度下降，但仍很高。

　　(2)軸力上升，閥座在正確的狀態(tài)下無法實現(xiàn)對分配器的適當復(fù)蓋度時，排出的氣體的一部分再次流入工作小室，反復(fù)壓縮、排出，引起能量損失，電動機負荷上升。

　　(3)當真空度降低，兩側(cè)的閥座斷裂時，系統(tǒng)真空度急劇降低。 閥座用完后，必須馬上更換。 一個閥座用完后，如果不馬上更換的話，另一個閥座的壽命會大幅度縮短，短時間內(nèi)也會用完。