圖1-1是液環(huán)泵的工作原理圖。單作用式液環(huán)泵見圖1-1(a),在泵體中偏心安裝一可旋轉(zhuǎn)的葉輪,泵體中裝有適量的液體(常用水)作為工作介質(zhì)。當(dāng)偏心安裝的葉輪轉(zhuǎn)動時,由于受離心力的作用工作液體形成一個與泵腔形狀相似厚度相等的封閉液環(huán)。此時,葉輪輪轂與液環(huán)之間形成一月牙形空腔,這一空腔又被葉輪分割成與葉片數(shù)目相等的小空腔,此空腔隨著葉輪的轉(zhuǎn)動空腔的容積由小變大便產(chǎn)生負(fù)壓,當(dāng)與吸氣口相通時氣體被吸入。當(dāng)與吸氣口斷開時吸氣結(jié)束,空腔繼續(xù)隨葉輪的轉(zhuǎn)動容積逐漸由大變小,氣體被壓縮,當(dāng)空腔與排氣口相通時,氣體便被排出泵外。
圖1-1 液環(huán)泵工作原理圖
雙作用式液環(huán)泵如圖1-1(b)所示,泵腔與葉輪做成雙偏心結(jié)構(gòu),泵體內(nèi)腔近似于橢圓形,葉輪轉(zhuǎn)動時液環(huán)的內(nèi)表面與輪轂間形成兩個上下對稱的月牙形空腔,其端面上開兩個吸氣口和兩個排氣口,因此葉輪旋轉(zhuǎn)一周,每個小空腔吸氣、排氣各兩次。
液環(huán)泵與其他類型的機械真空泵相比有如下優(yōu)點:
①結(jié)構(gòu)簡單,制造精度要求不高,容易加工;
②結(jié)構(gòu)緊湊,一般可與電動機直聯(lián);
③壓縮氣體基本上是等溫的,即在壓縮氣體過程中溫度變化很小;
④泵內(nèi)無金屬摩擦表面,無需對泵內(nèi)進行潤滑,轉(zhuǎn)動件與固定件之間的間隙可由液體來密封;
⑤吸氣均勻,工作平穩(wěn)可靠,操作簡單,維修方便。
液環(huán)泵的缺點:
①功率消耗大,效率低;
②極限壓力高,它取決于液體介質(zhì)種類;
③葉輪的圓周速度不高,因而結(jié)構(gòu)尺寸大。
總之,因為液環(huán)泵的等溫壓縮,所以可抽易燃、易爆的氣體,又因為沒有排氣閥及摩擦表面,還可抽除含有灰塵的氣體、可凝性氣體和氣-水混合物。由于有這些突出特點,盡管它效率低,仍然得到廣泛的應(yīng)用。