水環式真空泵在不同工況時的運行特性
分析水環式真空泵由開(kāi)始工作直到極限壓(yā)縮比時(shí)的(de)氣量、效率、軸(zhóu)功率和供水量的變化特性。
1、水環式真(zhēn)空泵氣量
水環式真空泵在臨界(jiè)壓縮比工況前,均是大限度(dù)地吸入氣體,即理論氣量始終不變。達到臨界壓縮比時(shí),也(yě)就達(dá)到了水環式真空泵的大工作能力。’若(ruò)進一步(bù)增加壓縮比,氣量就會降低(dī)。氣量為零時(shí),壓縮比就達到了大值。
2、水環式真空泵(bèng)效率
水環式真空泵(bèng)的容積效率是(shì)不高的,因為水環式真空泵(bèng)內(nèi)壓縮腔的氣體通過葉輪頂部的徑向間隙泄漏到吸入(rù)腔裏。這種泄漏量的大小,取決於壓縮腔與吸入(rù)腔的壓力差值和徑(jìng)向間隙(xì)的大小。
水環式真空泵開始工作時,水環脫離葉輪上麵的輪載遠,即其間的間隙為大。隨(suí)著壓縮比的增加,這個間隙(xì)逐漸減小,接近極(jí)限真空度時(shí),比間隙為零,水環也就緊緊地貼在輪毅上,從而消除了這種通過徑向間除(chú)的泄漏。另外,泵開始工作時的壓力差小,隨著壓縮(suō)比的增加而增加,泄漏也隨之越(yuè)來越嚴重。綜合來看,通過徑向間(jiān)涼的泄漏隨著壓縮比的增加而減少,即容積效率(lǜ)逐漸提高。
除此之(zhī)外,氣體通過端麵(miàn)間隙的泄漏(lòu)是造成容積損失的另一個重要原因,由於(yú)端麵間隙是常(cháng)數,氣體的這種泄漏量就隻(zhī)取決於壓(yā)力差了,它(tā)隨著壓(yā)縮比的增加而增加。
實(shí)際氣量是隨著壓縮比的增加而(ér)降低(dī)的(de),這(zhè)也說明了總的容積損(sǔn)失是隨壓縮比的增加而增加的。
氣量的降低,要靠水環內界線向葉輪中心方麵的推進,以便占據(jù)一部分氣體的體積。水環內界線半徑(jìng)的(de)縮短,意(yì)味著葉輪浸入到水環中的部分增加,這樣流體動力損(sǔn)失中的液(yè)體動力(lì)損失(shī)也(yě)就增加了(le)。而且在這種工況下,水環外圍產生(shēng)了(le)部分的禍流,這種渦流現象隨著壓縮比的增加而逐漸嚴重,渦流會(huì)造成巨(jù)大的水力損(sǔn)失(shī)。
可見,超過臨界壓縮比後,水環式真空泵的流體動力損(sǔn)失比臨界壓縮(suō)比之前的要大。在臨界壓縮比時,這種損失小,即流體動力(lì)效率高(gāo)。
從以上容(róng)積效率和流體(tǐ)動力效(xiào)率的分析可以看出:水環式真空泵(bèng)在開(kāi)始工作時,由於壓縮比為1,故效率為零,隨著壓縮比的增加,水環式真空泵的總損失逐漸(jiàn)降低,有效功率(lǜ)逐漸提高,所以水環式真空(kōng)泵的效率也隨之(zhī)提高,達到臨界壓縮比時,泵的損失小,有效(xiào)功率達到大值(zhí),因而效率高(gāo)。當超過臨界壓(yā)縮比後,隨著壓縮比的增加,有效功率逐漸下降,流(liú)體動力損失劇烈增加,水環式真空(kōng)泵在這一階(jiē)段內的效率下降(jiàng)很快,達到極(jí)限壓縮比時,由(yóu)於氣(qì)量為零(líng),效率也就為零。
3、水環式真空泵軸功率
水環式真空泵開(kāi)始工作(zuò)直到臨界壓縮比時,水環式真空泵的有效功率一直上升(因有效功率公式(shì)中的氣量不(bú)變而壓縮比增加之故),雖然損失逐漸降低,但總的(de)說來軸功率是增加(jiā)的。超過臨界壓縮比後,盡管壓縮比逐漸增加,但因氣量急劇下降,故有效功率還是逐漸下降(jiàng),又(yòu)由於損失增加更快,所以軸功率仍然是一直增加的。可見,水環式(shì)真空泵(bèng)的(de)軸功率隨壓縮比的(de)增加而增加(jiā),一般在極限壓(yā)縮比時達到大值。
4、水環式真空泵供水量(補充水水量)
水環(huán)式真空泵供水的目的,是為(wéi)了補充水環在運行時所消耗的水和冷卻壓縮氣(qì)體所產生的壓縮熱,保持水環式真空泵的等溫壓縮。
隨著壓縮比(bǐ)的增加,水環通過(guò)排氣孔流出(chū)的水量也逐漸增加。又由於軸功(gōng)率也隨之相應增加,產生的壓(yā)縮熱也會增加。這就(jiù)需要及時增加供(gòng)水量。可見,供水量是隨著壓縮比的增加而增加的。