水環真空泵是氣體輸送設備

1. 請問真空泵的用途是什麼

1、制葯和化工

真空泵應用領域包括醫葯、農葯、化妝品與盥洗衛生品、肥皂與合成洗滌劑、表面活性劑、印刷油墨及其助劑、粘接劑、感光材料、水處理劑與高分子絮凝劑、造紙助劑、皮革助劑、礦物浮選劑、鑄造用化學品、金屬表面處理劑。

適用產品：真空機組、水環真空泵系列、滑閥真空泵系列、往復真空泵系列。

2、真空鍍膜、真空乾燥、表面處理

在真空中制備膜層包括鍍制晶態的金屬、半導體、絕緣體等單質或化合物膜。雖然化學汽相沉積也採用減壓、低壓或等離子體等真空手段但一般來說真空鍍膜是指用物理的方法沉積薄膜。真空泵應用領域在鍍膜行業、表面處理以及乾燥環節起著至關重要的作用。

適用產品：真空機組、羅茨真空泵系列、滑閥真空泵系列、旋片真空泵系列等。

3、真空冶煉、磚頭、陶瓷製造業

真空泵用途體現在真空技術對於冶金、磚陶行業來說是非常關鍵的一個部分、它可以用來防止金屬在加工過程中因高溫而被氧化。通過真空將磚和陶瓷裡面的水分和空氣排出以確保其擁有最高的品質。

適用產品：滑閥真空泵系列、旋片真空泵系列、真空機組、水環真空泵系列。

4、食品包裝、擠奶、飲料行業

真空包裝技術起源於20世紀40年代。1950年聚酯、聚乙烯塑料薄膜成功地用於真空包裝、此後真空包裝便得到迅速發展。真空包裝是將包裝容器內的空氣全部抽出密封、維持袋內處於高度減壓狀態、空氣稀少相當於低氧效果使微生物沒有生存條件以達到果品新鮮、無病腐發生的目的。

適用產品：水環真空泵系列、旋片真空泵系列、無油真空泵系列、真空機組。

(1)水環真空泵是氣體輸送設備擴展閱讀

真空泵的作用就是從真空室中抽除氣體分子，降低真空室內的氣體壓力，使之達到要求的真空度。因此，為達到不同產品的工藝指標、工作效率和設備工作壽命要求、不同的真空區段需要選擇不同的真空系統配置。為達到最佳配置，選擇真空系統時，應考慮下述各點：

首先必須檢查確定每一種工藝要求的真空度。因為每一種工藝都有其適應的真空度范圍，必須認真研究確定之。

在確定了工藝要求的真空度的基礎上檢查真空泵系統的極限真空度，因為系統的極限真空度決定了系統的最佳工作真空度。一般來講，系統的極限真空度比系統的工作真空度低20%，比前級泵的極限真空度低50%。

檢查確定工藝要求的抽氣種類與抽氣量。因為如果被抽氣體種類與泵內液體發生反應，泵系統將被污染。同時必須考慮確定合適的排氣時間與抽氣過程中產生的氣體量。

檢查確定達到要求的真空度所需要的時間、真空管道的流阻與泄漏。考慮達到要求真空度後在一定工藝要求條件下維持真空需要的抽氣速率。

2. 水環式真空泵和水利噴射泵各有什麼特點，請指教

水環真空泵（簡稱水環泵）是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa，串聯大氣噴射器可達270~670Pa。水環泵也可用作壓縮機，稱為水環式壓縮機，是屬於低壓的壓縮機，其壓力范圍為1~2×105Pa表壓力。
水環泵的優點:
結構簡單，製造精度要求不高，容易加工。
結構緊湊，泵的轉數較高，一般可與電動機直聯，無須減速裝置。故用小的結構尺寸，可以獲得大的排氣量，佔地面積也小。
壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。
由於泵腔內沒有金屬磨擦表面，無須對泵內進行潤滑，而且磨損很小。轉動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。
水環泵也有其缺點
效率低，一般在30%左右，較好的可達50%。
真空度低，這不僅是因為受到結構上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強只能達到2000~4000Pa。用油作工作液，可達130Pa。
總之，由於水環泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由於沒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，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應用。

噴射泵是利用流體流動是能量的轉變來達到輸送的目的。利用它可輸送液體，也可輸送氣體。在化工生產中，常將蒸汽作為噴射泵的工作流體，利用它來抽真空，使設備中產生負壓。因此常將它稱為蒸汽噴射泵。
水蒸汽噴射真空泵
工作原理：工作時水蒸汽在高壓下以很高的流速從噴嘴中噴出，使周圍的空間形成一定的負壓，將低壓氣體或蒸汽帶入高速的流體中，吸入的氣體與水蒸汽混合後進入擴大管，速率逐漸降低，靜壓力因而升高，最後經排出口排出。
又稱射流泵和噴射器。利用高壓工作流體的噴射作用來輸送流體的泵。由噴嘴、混合室和擴大管等構成。
作流體在高壓下經過噴嘴以高速度射出時，混合室內產生低壓，被輸送的流體被吸入混合室，與工作流體相混，一同進入擴大管。在經過擴大管時，流體的壓力又逐漸上升；然後排出管外。
根據所用的工作流體，一般分為蒸汽噴射泵（steam jet pump）和水噴射泵（water jet pump）兩類。構造簡單、使用方便。但產生壓頭小，效率低，且被輸送的流體因與工作流體相混而被稀釋，使其應用范圍受到限制。
用於化學工業和動力工程等方面。

3. 水環式真空泵有什麼優缺點

水環式真空泵優點：
結構簡單，製造精度要求不高，容易加工。
結構緊湊，泵的轉數較高，一般可與電動機直聯，無須減速裝置。故用小的結構尺寸，可以獲得大的排氣量，佔地面積也小。
壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。
由於泵腔內沒有金屬磨擦表面，無須對泵內進行潤滑，而且磨損很小。轉動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。
吸氣均勻，工作平穩可靠，操作簡單，維修方便。
水環式真空泵缺點：
效率低，一般在30%左右，較好的可達50%。
真空度低，這不僅是因為受到結構上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強只能達到2000~4000Pa。用油作工作液，可達130Pa。
總之，由於水環泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由於沒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，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應用。
水環式真空泵特點：
結構緊湊、工作平衡可靠和流量均勻，所以化工生產中多用來輸送或抽吸易燃、易爆和有腐蝕性的氣體。水環式真空泵由於葉輪攪拌液體，損失能量大，故其效率很低。
水環真空泵（簡稱水環泵）是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa，串聯大氣噴射器可達270~670Pa。水環泵也可用作壓縮機，稱為水環式壓縮機，是屬於低壓的壓縮機，其壓力范圍為1~2×105Pa表壓力。

4. 什麼是氣力輸送設備

氣力輸送設備具有防塵效果好；便於實現機械化、自動化，可減輕勞動強度，節省人力；在輸送過程中，可以同時進行多種工藝操作，如混合、粉碎、分選、乾燥、冷卻；防止物料受潮、污染或混入雜物等優點，因而在鑄造、冶金、化工、建材、糧食加工等部門都得到應用。它的主要缺點是動力消耗較大；設備(主要是分離器人口)和管道(主要是彎頭)磨損較快，如果設計、施工或運轉不當，則容易造成物料沉積，以致堵塞，使輸送中斷；不宜輸送濕度大、黏性大或易破碎的物料等。
2主要設備和部件

氣力輸送設備一般由受料器(如喉管、吸嘴、發送器等)、輸送管、風管、分離器(常用的有容積式和旋風式兩種)、鎖氣器(常用的有翻板式和回轉式兩種，既可作為喂料器，又可作為卸料器)、除塵器和風機(如離心式風機、羅茨鼓風機、水環真空泵、空壓機等)等設備和部件組成。受料器的作用是進人物料，造成合適的料氣比，使物料啟動、加速。分離器的作用是將物料與空氣分離，並對物料進行分選。鎖氣器的作用是均勻供料或卸料，同時阻止空氣漏人。風機的作用是為系統提供動力。真空吸送系統常用高壓離心風機或水環真空泵；而壓送系統則需用羅茨鼓風機或空壓機。

5. SK水環真空泵產品介紹與原理分析

產品概述：SK水環真空泵是廣泛應用於食品加工、采礦、紙漿、玻璃行業、化工、制葯、陶瓷、製糖、印染、冶金及電子等行業。是用來抽吸或壓縮空氣及其它無腐蝕性，不溶於水，不含有固體顆粒的氣體，以便在密閉容器中形成真空和壓力，吸入氣體允許混有少量液體。
SK水環真空泵在工作過程中，氣體的壓縮過程是等溫的，所以在壓縮和抽吸易爆氣體時，不易發生危險，所以其應用更加廣泛。
SK水環真空泵的型號意義：
以SK系列水環式真空泵SK-3為例
SK-3
SK---水環式真空泵
3------代表抽氣量（m3/min）
SK水環真空泵及壓縮機注意事項:
1、真空泵從40%到90%或壓力從0.05MPa到0.15MPa的吸排氣量隨著供水量的大小
，葉輪與側蓋的間隙大小而變化，葉輪與側蓋的間隙大小而變化，特別是流量較小時，如果調整不準確更容易引起偏小
2、表內數值是在下列條件下得出：①水溫15℃；
②空氣20℃；
③氣體相對溫度70%；④大氣壓力0.1013MPa
3、表內性能偏差不超過5%
SK水環真空泵的工作原理
SSK水環真空泵由於在工作過程中，做功產生熱量，會使工作水環發熱，同時一部分水和氣體一起被排出，因此，在工作過程中，必須不斷地給泵供水，以冷卻和補充泵內消耗的水，滿足泵的工作要求。
當真空泵排出的氣體不再利用時，在泵排氣一端接有氣水分離器（可自己製作一水箱代替），廢水和所帶的部分水排人氣水分離器後，氣水分離，氣體由排氣管排出，留下的水經回水管供至泵內繼續使用。隨著工作石匠的延長，工作水溫度會不斷地升高，這時需從氣水分離器的供水處供給一定的冷水（自來水），以降低工作水的溫度，保證泵能達到所要求的技術葯酒和性能指標。
當作為壓縮機使用時，泵排氣口接氣水分離器，氣水混合物進入氣水分離器後自動分離，氣體由排氣管輸送到所需系統而工作水經過自動溢於開關放出，壓縮氣體時，工作水極易發熱，水由真空泵出口排出，溫度會變得較高，因此在氣水分離器的底部，要不斷地供給冷水，以補充被放走的熱水，同時起冷卻作用，使工作水溫度不至過高，從而保證壓縮機性能，達到技術指標，滿足工藝要求。
SK水環真空泵的普遍使用的領域介紹：
真空蒸餾：牛奶廠，食品廠，化工廠，紙漿廠
真空消毒：醫院，醫務室，實驗室
擠出成型：塑料行業
真空過濾：，造紙廠，家禽加工廠，選煤廠，化學製品處理廠，鐵礦廠，采礦業，磷肥廠，化學製品過濾廠
成型：塑料，聚乙烯，橡膠，輪胎等製造業
浸漬：膠合板廠，電線桿的製造，食品加工，木器加工，紡織廠等
液體脫氣：食品加工，水軟化，瓶裝廠
壓縮空氣再生：紙漿，鋼鐵，汽車，玻璃，化工
冷凝器水箱補水：電站
烘乾：化工、醫葯製造業
食品加工：食品加工廠，牛奶廠
蒸汽回收：蒸餾器，裝卸站
水泵引水：自來水廠

6. 真空泵有哪些類型

凡是利用機械運動(轉動或滑動)以獲得真空的泵，稱為機械真空泵。

• 機械真空泵按其工作原理及結構特點分述如下：

一、變容真空泵

它是利用泵腔容積的周期變化來完成吸氣和排氣以達到抽氣目的的真空泵。氣體在排出泵腔前被壓縮。這種泵分為往復式及旋轉式兩種。

1、往復式真空泵 ：利用泵腔內活塞往復運動，將氣體吸入、壓縮並排出。又稱為活塞式真空泵。

2、旋轉式真空泵 ： 利用泵腔內轉子部件的旋轉運動將氣體吸入、壓縮並排出。它大致有如下幾種分類：

1)油封式真空泵 它是利用真空泵油密封泵內各運動部件之間的間隙，減少泵內有害空間的一種旋轉變容真空泵。這種泵通常帶有氣鎮裝置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑閥式真空泵、余擺線真空泵等。

2)液環真空泵 將帶有多葉片的轉子偏心裝在泵殼內。當它旋轉時，把工作液體拋向泵殼形成與泵殼同心的液環，液環同轉子葉片形成了容積周期變化的幾個小的旋轉變容吸排氣腔。工作液體通常為水或油，所以亦稱為水環式真空泵或油環式真空泵。

3)乾式真空泵 它是一種泵內不用油類(或液體)密封的變容真空泵。由於乾式真空泵泵腔內不需要工作液體，因此，適用於半導體行業、化學工業、制葯工業及食品行業等需要無油清潔真空環境的工藝場合。

4)羅茨真空泵泵內裝有兩個相反方向同步旋轉的雙葉形或多葉形的轉子。轉子間、轉子同泵殼內壁之間均保持一定的間隙。

二、動量傳輸泵

它依靠高速旋轉的葉片或高速射流，把動量傳輸給氣體或氣體分子，使氣體連續不斷地從泵的入口傳輸到出口。這類泵可分為以下幾種形式：

1、分子真空泵 ：它是利用高速旋轉的轉子把動量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮、被驅向排氣口後為前級抽走的一種真空泵。這種泵具體可分為：

1)牽引分子泵氣體分子與高速運動的轉子相碰撞而獲得動量，被驅送到泵的出口。

2)渦輪分子泵 靠高速旋轉的動葉片和靜止的定葉片相互配合來實現抽氣的。這種泵通常在分子流狀態下工作。

3)復合分子泵它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯組合起來的一種復合型的分子真空泵。

• 按其工作原理，基本上分為氣體輸送泵和氣體捕集泵兩種類型。

一、氣體輸送泵包括：1、液環真空泵（水環式真空泵）2、往復式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑閥式真空泵6、余擺線真空泵7、乾式真空泵8、羅茨真空泵9、分子真空泵10、牽引分子泵11、復合式真空泵12、水噴射真空泵13、氣體噴射泵14、蒸汽噴射泵15、擴散泵等

二、氣體捕集泵包括：吸附泵和低溫泵等。

7. 真空泵的特性特點和用途

工業生產的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，水環泵得到廣泛的應用。由於真空應用技術的飛躍發展，水環泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由於水環泵中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此，水環泵應用日益增多。水環泵的特點：
1、皮實耐用，故障率低；
2、可抽除水蒸汽、粉塵、溶劑等（需注意選材及工作液的選擇）
3、真空度收工作液的影響較大。
4、如工作液不考慮循環用時廢水較多。

8. 　氣體輸送和壓縮設備

輸送和壓縮氣體的設備統稱為氣體壓送機械，其作用與液體輸送設備頗為類似，都是把能量傳遞給流體，使流體流動。

氣體壓送機械可按其出口氣體的壓強或壓縮比來分類。壓送機械出口氣體的壓強也稱為終壓。壓縮比是指壓送機械出口與進口氣體的絕對壓強的比值。根據終壓大致將壓送機械分為：

通風機終壓不大於15kPa（1500mm H₂0）；

鼓風機終壓為0.015～0.3MPa（0.15～3kgf/cm²），壓縮比小於4；

壓縮機終壓在0.3MPa（3kgf/cm²）以上，壓縮比大於4；

真空泵將低於大氣壓的氣體從容器或設備內抽至大氣中。

此外，壓送機械按其結構與工作原理又可分為離心式、往復式、旋轉式和流體作用式。

一、離心通風機、鼓風機與離心壓縮機

離心通風機、鼓風機及離心壓縮機的工作原理與離心泵相似，依靠葉輪的旋轉運動，使氣體獲得能量，從而提高了壓強。通風機通常為單級的，所產生的表壓強低於15kPa（1500mm H₂O），對氣體起輸送作用。鼓風機有單級亦有多級，產生的表壓強低於3kgf/cm²，透平機都是多級的，產生的表壓強高於3kgf/cm²，對氣體都有較顯著的壓縮作用。

（一）離心通風機

離心通風機按所產生的風壓不同，可分為：

低壓離心通風機出口風壓低於1kPa（100mm H₂O）；

中壓離心通風機出口風壓為1～3kPa（100～300mm H₂O）；

高壓離心通風機出口風壓為3～15kPa（300～1500mm H₂O）。

1.離心通風機的結構

圖2-21所示為低壓離心通風機。離心通風機的結構和單級離心泵相似。它的機殼斷面有方形和圓形兩種。離心通風機的葉片數較離心泵多，而且不限於後彎葉片，也有前彎葉片。在中、低壓離心通風機中，多採用前彎葉片，主要原因是由於要求壓力不高。前彎葉片有利於提高風速，從而減少通風機的截面積，因而設備尺寸可較後彎時為小。但是，使用前彎葉片時，風機的效率低，能量損失較大。

圖2-21離心通風機

1-機殼；2-葉輪；3-吸入口；4-排出口

2.離心通風機的性能參數與特性曲線

離心通風機的主要性能參數有風量、風壓、軸功率和效率。由於氣體通過風機的壓強變化較小，在風機內運動的氣體可視為不可壓縮，所以離心泵基本方程式亦可用來分析離心通風機的性能。

（1）風量風量是單位時間內從風機出口排出的氣體體積，並以風機進口處氣體的狀態計，以Q表示，單位為m³/h。

（2）風壓風壓是單位體積的氣體流過風機時所獲得的能量，以h_t表示，單位為J/m³＝N/m²。由於h_t的單位與壓強的單位相同，故稱為風壓。既然是壓強的單位，通常又用mmH₂O來表示。

離心通風機的風壓取決於風機的結構、葉輪尺寸、轉速與進入風機的氣體密度。

目前還不能用理論方法去精確計算離心通風機的風壓，而是由實驗測定。一般通過測量風機進、出口處氣體的流速與壓強的數據，按柏努利方程式來計算風壓。

離心通風機對氣體所提供的有效能量，常以1m³氣體作為基準。設風機進口為截面1-1′，出口為截面2-2′，根據以單位體積流體為基準的柏努利方程式可得離心通風機的風壓為：

非金屬礦產加工機械設備

式中ρ及（z₂-z₁）值都比較小，（z₂-z₁）ρg可忽略；風機進、出口間管段很短，ρ∑h_f1-2也可忽略；又當風機進口處與大氣直接相連時，且截面1-1′位於風機進口外側，則v₁也可忽略，因此上式可簡化為：

非金屬礦產加工機械設備

上式中（p₂-p₁）稱為靜風壓，以h_pt表示。

稱為動風壓。離心通風和出口處氣體的流速較大，故動風壓不能忽略，根據上述的實驗裝置情況，離心通風機的風壓為靜風壓與動風壓之和，又稱為全風壓。通風機性能參數表上所列的風壓是指全風壓。

（3）軸功率與效率離心通風機的軸功率為：

非金屬礦產加工機械設備

式中N——軸功率（kW）；

Q——風量（m³/s）；

h_t——風壓（Nm/m³）；

η——效率，因按全風壓定出，故又稱為全壓效率。

風機的軸功率與被輸送氣體密度有關，風機性能參數表上所列出的軸功率均為實驗條件下，即空氣的密度為1.2kg/m³時的數值，若所輸送的氣體密度與此不同，可按下式進行換算，即：

非金屬礦產加工機械設備

式中N′——氣體密度為ρ′時的軸功率（kW）；

N——氣體密度為1.2kg/m³時的軸功率（kW）。

離心通風機的特性曲線，如圖2-22所示。表示某種型號通風機在一定轉速下，風量Q與風壓h_t、靜風壓h_pt、軸功率、效率η四者的關系。

圖2-22離心通風機特性曲線示意圖

3.離心通風機的選擇

離心通風機的選擇和離心泵的情況相類似，其選擇步驟為：

（1）根據柏努利方程式，計算輸送系統所需的風壓h_t。

（2）根據所輸送氣體的性質（如清潔空氣、易燃、易爆或腐蝕氣體以及含塵氣體等）與風壓范圍，確定風機類型。若輸送的是清潔空氣，或與空氣性質相近的氣體，可選用一般類型的離心通風機，常用的有4-72型、8-18型和9-27型。前一類型屬於低壓通風機，後兩類屬於高壓通風機。

（3）根據實際風量Q（以風機進口狀態計）與實驗條件下的風壓h_t，從風機樣本或產品目錄中的特性曲線或性能表選擇合適的機號，選擇原則與離心泵相同，不再詳述。

每一類型的離心通風機又有各種不同直徑的葉輪，因此離心通風機的型號是在類型之後又加機號，如4-72No.12。4-72表示類型，No.12表示機號，其中12表示葉輪直徑為12cm。

（4）若所輸送氣體的密度大於1.2kg/m時，需按式（2-19）計算軸功率。

表2-4為國產部分風機的性能和用途。

（二）離心鼓風機和離心壓縮機

離心鼓風機又稱透平鼓風機，工作原理與離心通風機相同，可單級也可多級，多級的結構類似於多級離心泵。圖2-23所示為一台五級離心鼓風機的示意圖。氣體由吸氣口進入後，經過第一級的葉輪和導輪，然後轉入第二級葉輪入口，再依次通過以後所有的葉輪和導輪，最後由排出口排出。

離心鼓風機的送氣量大，但所產生的風壓仍不高，出口表壓強一般不超過0.3MPa（3kgf/cm³）。由於在離心鼓風機中，氣體的壓縮比不高，所以無需冷卻裝置，各級葉輪的直徑也大體上相等。

離心壓縮機常稱透平壓縮機，主要結構、工作原理都與離心鼓風機相似，只是離心壓縮機的葉輪級數多，可在10級以上，轉速較高，故能產生更高的壓強。由於氣體的壓縮比較高，體積變化就比較大，溫度升高也較顯著。因此，離心壓縮機常分成幾段，葉輪直徑與寬度逐段縮小，段與段之間設置中間冷卻器，以免氣體溫度過高。

離心壓縮機流量大，供氣均勻，體積小，機體內易損部件少，可連續運轉且安全可靠，維修方便，機體內無潤滑油污染氣體。所以，近年來除要求壓強很高的情況以外，離心壓縮機的應用日趨廣泛。

表2-4常用風機性能范圍和用途表

二、旋轉鼓風機

目前應用最廣的旋轉鼓風機是羅茨鼓風機。

羅茨鼓風機的工作原理與齒輪泵相似。如圖2-24所示。機殼內有兩個特殊形狀的轉子，常為腰形，兩轉子之間、轉子與機殼之間縫隙很小，使轉子能自由轉動而無過多的泄漏。兩轉子旋轉方向相反，可使氣體從機殼一側吸入，而從另一側排出。如改變轉子的旋轉方向時，則吸入口與排出口互換。

圖2-23五級離心鼓風機示意圖

羅茨鼓風機的風量和轉速成正比，而且幾乎不受出口強度變化的影響。羅茨鼓風機轉速一定時，風量可保持大體不變，故稱定容式鼓風機。這一類型鼓風機的輸氣量范圍是2～500m³/min，出口表壓強在80kPa（0.8kgf/cm²）以內，但在表壓強為40kPa（0.4kgf/cm²）附近效率較高。

羅茨鼓風機的出口應安裝氣體穩壓罐，並配置安全閥。一般採用迴路支路調節流量。出口閥不能完全關閉。操作溫度不能超過85℃，否則會引起轉子受熱膨脹，發生碰撞。

圖2-24羅茨鼓風機

三、往復壓縮機

往復壓縮機的構造、工作原理與往復泵比較相近。主要部件有氣缸、活塞、吸氣閥和排氣閥。依靠活塞的往復運動而將氣體吸入和壓出。

圖2-25所示為立式單作用雙缸壓縮機，在機體內裝有兩個並聯的氣缸1，稱為雙缸，兩個活塞2連於同一根曲軸5上。吸氣閥4和排氣閥3都在氣缸的上部。氣缸與活塞端面之間所組成的封閉容積是壓縮機的工作容積。曲柄連桿機構推動活塞不斷在氣缸中作往復運動，使氣缸通過吸氣閥和排氣閥的控制，循環地進行吸氣-壓縮-排氣-膨脹過程，以達到提高氣體壓強的目的。氣缸壁上裝有散熱翅片，使熱量易於擴散。

圖2-25立式單作用雙缸壓縮機

1-氣缸體；2-活塞；3-排氣閥；4-吸氣閥；5-曲軸；6-連桿

（一）往復壓縮機的工作過程

往復壓縮機的構造和工作原理與往復泵雖相接近，但因往復壓縮機所處理的是可壓縮的氣體，在壓縮後氣體的壓強增大，體積縮小，溫度升高，因此往復壓縮機的工作過程與往復泵就有所不同，圖2-26為單作用往復式壓縮機的工作過程。當活塞運動至氣缸的最左端（圖中A點），壓出行程結束。但因為機械結構上的原因，雖則活塞已達到行程的最左端，氣缸左側還有一些容積，稱余隙容積。由於余隙的存在，吸入行程開始階段為余隙內壓強為p₂的高壓氣體膨脹過程，直至氣壓降至吸入氣壓p₁（圖中B點）吸入活門才開啟，壓強為p₁的氣體被吸入缸內。在整個吸氣過程中，壓強基本保持不變，直至活塞移至最右端（圖中C點），吸入行程結束。當活塞改向左移，壓縮行程開始，吸入活門關閉，缸內氣體被壓縮，當缸內氣體的壓強增大至稍高於p₂（圖中D點），排出活門開啟，氣體從缸體排出，直至活塞至最左端，排出過程結束。

由此可見，壓縮機的一個工作循環是由膨脹-吸入-壓縮-排出等四個階段組成。在圖2-26的p-V坐標上為一封閉曲線，BC為吸入階段，CD為壓縮階段，DA為排出階段，而AB則為余隙氣體的膨脹階段。由於氣缸余隙內有高壓氣體存在，因而使吸入氣體量減少，增加動力消耗。故余隙不宜過大，一般余隙容積為活塞一次所掃過容積的3%～8%，此百分比又稱余隙系數，以符號ε表示。

圖2-26往復壓縮機的工作過程

非金屬礦產加工機械設備

式中V_a——余隙容積；

V_c-V_a——活塞掃過的容積。

當氣體經壓縮後體積縮小，壓強增大，溫度顯著上升。為了提高壓縮機的工作效率，在操作上常使用段間冷卻方法，以減少氣體溫度的上升，同時在氣缸構造上設置空冷或水冷裝置。

（二）往復壓縮機的選用

往復壓縮機的選用主要依據生產能力和排氣壓力（或壓縮比）兩個指標。生產能力通常用以進口狀態下流量m³/min表示。排氣壓力（或稱終壓）是以Mpa表示。在實際選用時，首先應考慮所輸送氣體的特殊性質，選定壓縮機的種類和壓縮段數。然後根據壓縮機按氣缸的空間位置劃分各類型的優缺點，選定壓縮機的類型。壓縮機的機種和型號選定以後，即可根據生產的需要，按照前述的生產能力和排氣壓力兩個指標，由產品樣本中，選定所需用的壓縮機。

四、真空泵

從真空容器中抽氣並加壓排向大氣的壓縮機稱為真空泵。真空泵的型式很多，現將常用的幾種，簡單介紹如下：

（一）往復真空泵

往復真空泵的基本結構和操作原理與往復壓縮機相同，只是真空泵在低壓下操作，氣缸內外壓差很小，所用閥門必須更加輕巧，啟閉方便。另外，當所需達到的真空度較高時，如95%的真空度，則壓縮比約為20。這樣高的壓縮比，余隙中殘余氣體對真空泵的抽氣速率影響必然很大。為了減少余隙影響，在真空泵氣缸兩端之間設置一條平衡氣道，在活塞排氣終了時，使平衡氣道短時間連通，余隙中殘余氣體從一側流向另一側，以降低殘余氣體的壓力，減少余隙的影響。

（二）水環真空泵

如圖2-27所示。外殼1內偏心地裝有葉輪，其上有輻射狀的葉片2。泵內約充有一半容積的水，當旋轉時，形成水環3。水環具有液封的作用，與葉片之間形成許多大小不同的密封小室，當小室漸增時，氣體從入口4吸入；當小室容積漸減時，氣體由出口6排出。

水環真空泵可以造成的最高真空度為85kPa（0.85kgf/cm²）左右，也可以作鼓風機用，但所產生的表壓強不超過0.1MPa（1kgf/cm²）。當被抽吸的氣體不宜與水接觸時，泵內可充以其他液體，所以又稱液環真空泵。

圖2-27水環式真空泵工作示意圖

1-泵體；2-葉輪；3-水環；4-進氣孔；5-工作室；6-排氣孔；7-排氣管；8-進氣管；9-放空管；10-水箱；11-放水管道；12-控制閥

此類泵結構簡單、緊湊，易於製造與維修，由於旋轉部分沒有機械摩擦，使用壽命長，操作可靠。適用於抽吸含有液體的氣體，尤其在抽吸有腐蝕性或爆炸性氣體時更為合適。但效率很低，約為30%～50%，所能造成的真空度受液體溫度所限制。

9. 水環真空泵是屬於液體輸送機械嗎

水環泵是利用葉輪偏心以及液體離心力產生容積差，來抽除氣體的泵。也可做壓縮氣體泵使用。
所以，屬氣體輸送泵。