各种真空泵的工作原理
水环式真空泵/液环真空泵工作原理
水环（huán）真空泵（简称水环泵）是一种粗真空（kōng）泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达（dá）270~670Pa。水环泵（bèng）也可（kě）用作压缩（suō）机，称为水环式压（yā）缩机，是（shì）属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表（biǎo）压力。
水环泵（bèng）初（chū）用作自（zì）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（yè）部门。在（zài）工业生产的许多工艺（yì）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（kōng）脱气等，水环泵得到（dào）广泛的应用。由于真空应用技术（shù）的（de）飞跃发展，水环泵在粗真空获得方（fāng）面一直（zhí）被人们所重视。由于水环泵中气体压缩（suō）是等（děng）温（wēn）的，故可抽除易燃、易爆（bào）的气体，此外（wài）还可抽除含尘、含水的气体，因（yīn）此，水环泵应（yīng）用日益增多。
在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四（sì）周，由于离心力（lì）的作用，水形成了一（yī）个决定于泵腔形状的近似（sì）于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内（nèi）表面恰好（hǎo）与叶轮轮毂相切，水环的上（shàng）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（dù））。此时叶（yè）轮（lún）轮毂与（yǔ）水环之间形成一个月牙（yá）形空间，而这一空间又被叶轮（lún）分成和（hé）叶片数目相等（děng）的若干个小腔。如果以叶轮（lún）的下部0°为起点，那（nà）么叶轮在旋转前180°时小腔（qiāng）的容积由小变（biàn）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（xù）旋（xuán）转时，小腔由大变小，使气（qì）体被压（yā）缩；当（dāng）小腔与排气口相通时，气体便被（bèi）排出泵（bèng）外。
综上所（suǒ）述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现（xiàn）吸气、压（yā）缩和排气的，因此它（tā）属于变（biàn）容（róng）式真空泵。
罗茨真空泵（bèng）的（de）工作原理
罗茨泵在（zài）泵腔内，有（yǒu）二个“8”字形的转子相互（hù）垂直地安装在一对平行轴上，由（yóu）传动比为1的一对齿轮带动作彼此（cǐ）反向的（de）同步旋转运动。在（zài）转子（zǐ）之（zhī）间，转子与泵壳内壁之间，保持（chí）有一定的间隙，可以（yǐ）实现高转速运行（háng）。由于罗茨泵是一种无内压（yā）缩的真（zhēn）空泵（bèng），通常压缩比很低，故高、中（zhōng）真空泵需要前级泵。罗茨泵的极（jí）限真空除取决于泵本（běn）身结构和制造精度外，还取决于前级泵的（de）极限真空（kōng）。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串（chuàn）联使用。
罗茨泵的工作原理与（yǔ）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（rù）到转子与（yǔ）泵（bèng）壳（ké）之间的空间v0内，再经（jīng）排气口排出。由于吸气后v0空间（jiān）是全封闭状态，所以（yǐ），在泵腔内气（qì）体没有压缩和膨胀。
但当转子顶（dǐng）部转过排气口边缘（yuán），v0空（kōng）间与排（pái）气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一（yī）部分气体返冲到空间v0中（zhōng）去，使气体压强（qiáng）突（tū）然增高。当转子继续（xù）转动时，气体排出泵外。
旋片式真空泵工作原理
旋片式真空（kōng）泵（简称旋片泵）是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2（Pa）属于低真空泵。它可以（yǐ）单（dān）独使用（yòng），也可以作为（wéi）其（qí）它高（gāo）真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地（dì）应用于冶金、机械、军工（gōng）、电子、化工（gōng）、轻工、石油（yóu）及医药等生产和（hé）科研部门。
旋片（piàn）泵可以抽除密封（fēng）容器中的干燥气（qì）体，若附有气（qì）镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气（qì）体（tǐ）。但它不适于抽除含氧过高的，对金（jīn）属（shǔ）有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。
旋片泵（bèng）是真空技（jì）术中基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小（xiǎo）型泵。旋片（piàn）泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将（jiāng）两个单级（jí）泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度（dù）。
旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值分别不得低于（yú）泵的名义抽（chōu）速（sù）的95%、50%和20%。
旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔（qiāng）内表面相切（二（èr）者有很小的（de）间隙），转（zhuǎn）子槽内装有带弹（dàn）簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹（dàn）簧的张力（lì）使旋（xuán）片顶端（duān）与泵腔的内壁保持接触，转子旋转（zhuǎn）带动旋片沿泵腔内壁滑动（dòng）。
两（liǎng）个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转（zhuǎn）子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增（zēng）大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的（de）容积是逐渐（jiàn）缩小的，正处于排（pái）气过（guò）程。居（jū）中的空间B的容积也是（shì）逐渐（jiàn）减小的，正处于压缩过程。由于空（kōng）间A的容积是逐渐（jiàn）增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强（qiáng），因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔（gé）绝时，即转至空间B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩（suō）小，后（hòu）与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被（bèi）压缩气体推开（kāi），气体穿过油箱（xiāng）内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续（xù）抽气的目的。如果排出的气体通过（guò）气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵（bèng）。这（zhè）时（shí）总的压缩比由两级（jí）来负担，因而提高了极限真空度。