水环真空泵内装有带固定叶片的偏心转子,是将水(液体)抛向定子壁,水(液体)形成与定子同心的液环,液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。
水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,与真空泵组成机组真空度可达1~600Pa。水环泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为1~2×10^5 Pa表压力。
按结构不同分为单级单作用水环泵、单级双作用水环泵、双吸水环泵和大气水环泵。
单级单作用水环泵:单级是指只有一个叶轮,单作用是指叶轮每旋转一圈,吸气、排气各进行一次,这种泵的极限真空较高,但是抽速和效率较低。
单级双作用水环泵:单级是指只有一个叶轮,双作用是指叶轮每旋转一周,吸气、排气各进行两次。在相同的拍速条件下,双作用水环泵比单作用水泵大大減少尺寸和重量,由于工作腔对称分布于泵轮壳觳两侧,改善了作用在转子上的载荷。此种泵的抽速较大,效率较高,但极限真空较低。
双吸水环泵:大多是单作用泵串联而成,实质上是两个单级单作用的水环泵的叶轮共用一根心轴联接而成,它的主要特点是在较高的真空度下,仍然具有较大的抽速,而且工作状况稳定。
大气水环泵:实际是大气喷射器串联水环泵的机组,水环泵前面串联大气泵是为了提高极限真空,扩大泵的适用范围。
按吸气和排气方式分为轴向吸排气和径向吸排气。
轴向吸排气:气体的吸入和排出是通过壳体侧盖上的吸气口和排出口进行的,其优点是结构简单、维修方便,缺点是气体进入和排出叶轮时,气体流动方向与叶轮叶片运动方向相垂直,而且气体不能在整个叶片宽度上均匀地进出叶轮,这就加大了气体进入和流出叶轮时的水力损失,降低了泵的效率。
径向吸排气:气体进入和排出叶轮是通过设置在叶轮内圆处(相当于轮觳处)的气体分配器上的吸气口和排气口来实现的,其优点是气体可以在叶片全宽范围内进入和流出叶轮,而且还可以借助吸气口和排气口的形状使气体进入和排出叶轮的方向与叶轮运动方向大体一致,这就降低了水力损失,提高了泵的效率,缺点是气俸分配器结构较为复杂、加工和安装精度较高。