Zasada działania i charakterystyka pompy próżniowej z pierścieniem wodnym/pierścieniem cieczowym

Pompa próżniowa z pierścieniem wodnym (nazywana pompą z pierścieniem wodnym) to prosta pompa próżniowa, która może uzyskać próżnię graniczną 2000 ~ 4000 Pa, a szeregowy wyrzutnik atmosferyczny może osiągnąć 270 ~ 670 Pa. Pompa z pierścieniem wodnym może być również używana jako sprężarka, zwana sprężarką z pierścieniem wodnym, jest sprężarką niskociśnieniową, jej zakres ciśnienia wynosi 1 ~ 2 × 105 Pa.

Pompy z pierścieniem wodnym początkowo były stosowane jako pompy samozasysające, a następnie stopniowo znalazły zastosowanie w wielu sektorach przemysłu, takich jak ropa naftowa, chemia, maszyny, górnictwo, przemysł lekki, medycyna i żywność. W wielu procesach produkcji przemysłowej, takich jak filtracja próżniowa, próżniowe odprowadzanie wody, zasilanie próżniowe, odparowanie próżniowe, zatężanie próżniowe, próżniowy powrót wilgoci i odgazowanie próżniowe, powszechnie stosuje się pompy z pierścieniem wodnym. Ze względu na szybki rozwój technologii stosowania próżni, w dziedzinie pozyskiwania próżni surowej zwrócono uwagę na pompę z pierścieniem wodnym. Ponieważ sprężanie gazu w pompie z pierścieniem wodnym jest izotermiczne, można wypompowywać gazy łatwopalne i wybuchowe, a także gazy zawierające pył i wodę, dlatego wzrasta zastosowanie pomp z pierścieniem wodnym.

Rysunek: Korpus pompy napełniony jest odpowiednią ilością wody jako cieczy roboczej. Kiedy wirnik obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, zgodnie z rysunkiem, woda jest przez wirnik wyrzucana. W wyniku działania siły odśrodkowej woda tworzy zamknięty pierścień o w przybliżeniu jednakowej grubości w zależności od kształtu komory pompy. Wewnętrzna powierzchnia dolnej części pierścienia wodnego jest tuż styczna do piasty wirnika, a wewnętrzna powierzchnia górnej części pierścienia wodnego styka się tylko z czubkiem łopatki (w rzeczywistości ostrze ma pewien głębokość zanurzenia w pierścieniu wodnym). W tym momencie pomiędzy piastą wirnika a pierścieniem wodnym tworzy się przestrzeń w kształcie półksiężyca, która jest podzielona przez wirnik na liczbę małych wnęk równą liczbie łopatek. Jeżeli dolna część wirnika jako punkt początkowy wynosi 0°, wówczas objętość małej wnęki wirnika wzrasta od małej do dużej, gdy wirnik przed obrotem wynosi 180° i jest połączona z króćcem ssawnym na końcu twarz. W tym czasie następuje wdychanie gazu, a po zakończeniu ssania mała wnęka zostaje odizolowana od portu ssącego. Gdy wirnik nadal się obraca, mała wnęka zmniejsza się z dużej do 

mały, aby gaz był sprężony; Kiedy mała komora łączy się z otworem wylotowym, gaz jest odprowadzany z pompy.

Podsumowując, pompa z pierścieniem wodnym opiera się na zmianie objętości komory pompy w celu uzyskania ssania, sprężania i wydechu, dlatego należy do pompy próżniowej o zmiennej objętości.

W porównaniu z innymi typami mechanicznych pomp próżniowych, pompy z pierścieniem wodnym mają następujące zalety:

1, prosta konstrukcja, wymagania dotyczące precyzji produkcji nie są wysokie, łatwe w obróbce.

Zwarta konstrukcja, prędkość pompy jest wysoka, ogólnie można ją bezpośrednio połączyć z silnikiem, bez urządzenia zwalniającego. Dlatego przy niewielkich rozmiarach konstrukcji można uzyskać duże przemieszczenie i zająć niewielką powierzchnię.

2, sprężony gaz jest zasadniczo izotermiczny, to znaczy temperatura procesu sprężonego gazu zmienia się bardzo niewiele.

Ponieważ w komorze pompy nie ma metalowej powierzchni ciernej, nie ma potrzeby smarowania pompy, a zużycie jest bardzo małe. Uszczelnienie pomiędzy częścią obrotową a częścią stałą można wykonać bezpośrednio za pomocą uszczelnienia wodnego.

3, jednolite ssanie, stabilna i niezawodna praca, prosta obsługa, łatwa konserwacja.

Pompy z pierścieniem wodnym mają również swoje wady

Wydajność jest niska, zwykle około 30%, a najlepsza może osiągnąć 50%.

Niska próżnia jest ograniczona nie tylko konstrukcją, ale, co ważniejsze, ciśnieniem pary nasyconej płynu roboczego. W przypadku wody jako płynu roboczego ciśnienie graniczne może osiągnąć jedynie 2000 ~ 4000Pa. Olej jako płyn roboczy, do 130Pa.

Krótko mówiąc, ponieważ sprężanie gazu w pompie z pierścieniem wodnym jest izotermiczne, mogą być wypompowywane gazy palne i wybuchowe. Ponieważ nie ma zaworu wydechowego i powierzchni ciernej, możliwe jest usunięcie gazu za pomocą pyłu, mieszaniny gazu skroplonego i wody gazowej. Dzięki tym wyjątkowym cechom, pomimo niskiej wydajności, jest nadal szeroko stosowany.