第四节
水 环 泵
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
?用作真空泵或离心泵的引水泵。
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
? 一开式叶轮偏心安装，侧盖上
开有吸人口和排出口
? 泵内必须充以一定数量的工作
水。
? 当叶轮旋转时
? 水形成一紧贴壳壁的水环
? 水环内表面与叶轮轮毂表面
及两侧盖端面之间形成一个
月牙形的工作空间
? 该空间被叶片分隔成若干个
腔室
? 腔室容积随叶轮回转不断地
改变
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
? 水环泵的工作过程可分为
三个连续的阶段：
1,吸人过程
? 右半转，叶间腔室的 V增大，
气体通过吸人口被吸入
2,压缩过程
? 左半转，叶间腔室的 V缩小，
气体受到压缩。
3,排出过程
? 当叶间转到与排出口相通
时，气体排出
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
? 靠工作腔室的容积变化来产生吸排 -容积式泵
? 它与叶片泵的工作的差别
? 工作 V的变化是靠水环中的液体进出叶间而造成
? 右半转,液体靠叶轮带动回转而获得能量，并被甩到叶
外的流道中
? 左半转，凭借其已获得的动能挤入叶间，压缩气体。
? 液体流速会随 P排 的增加而降低。
? 当 P排 升高到一定数值，叶轮外液体的速度也就会降到很低，
而不能进入叶间去压缩气体
? 气体压力能的增加，是靠水获自叶轮的动能
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
? 水环
? 传递能量
? 密封工作腔室
? 吸收气体压缩热
? 泵出口常设气液分离器
? 压缩和水力损失转换成的热量会使部分工作水汽化
? 水通过轴封和排气会流失
? 需连续地向泵内补水
? 补水量应大于损失水量
? 水环泵可做成双作用式
? 提高气体 Q
? 叶轮径向力得以平衡
2-4-2 水环泵的性能特点
?图示为一台
水环真空泵
的性能曲线
?特点：
1,Qt要取决
于叶轮的尺
寸和转速
ηv一般为
0.65～ 0.82
2-4-2 水环泵的性能特点
2．所能达到的压力比取决于叶轮的结构尺寸和转速
? 工作过程中其压力比 x通常都是逐渐增大的
? 当 x≤Xcr (临界压力比 )时,Qt不变，随着 x的增加,Q会
因漏泄的增加而降低
? 当 x>xcr 后，则 Q就会迅速减小，
? 当 x=xmax(极限压力比 )时,Q即降为零。
? 关闭排出阀时，排出 P不会无限地升高，无须安全阀
? 不允许长时间封闭运转，以防工作水过热。
2-4-2 水环泵的性能特点
3,Q和所能造成的真空度将随 T工作 的增加而减小
? 水温越高,Pv越高，水汽化速度增加，使抽气流量和
可达到的真空度减小
? 水温较低，由于吸气中的部分水蒸气可能液化，能使 Q
和可达到的真空度增加。
4．效率较低
? ηv不高，水力效率 ηh较低
? 总效率 η一般为 30％～ 50％，最高不超过 55％
? 如排送液体则 η更低，不超过 20％，一般不用
? 在压力比 x=xcr时效率最高
2-4-2 水环泵的性能特点
5．工作过程接近等温压缩
? 适合运送易燃、易爆或在高温下易分解的气体
? 可输送含蒸气或水分的气体，被送气体不受滑
油污染
? 对被排送气体和工作液的清洁程度要求不高
? 不宜输送含磨料的气体，否则端面密封效果会
恶化
6．结构简单，维护方便。 Q较均匀，工作平
稳，噪声较低
水 环 泵
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
?用作真空泵或离心泵的引水泵。
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
? 一开式叶轮偏心安装，侧盖上
开有吸人口和排出口
? 泵内必须充以一定数量的工作
水。
? 当叶轮旋转时
? 水形成一紧贴壳壁的水环
? 水环内表面与叶轮轮毂表面
及两侧盖端面之间形成一个
月牙形的工作空间
? 该空间被叶片分隔成若干个
腔室
? 腔室容积随叶轮回转不断地
改变
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
? 水环泵的工作过程可分为
三个连续的阶段：
1,吸人过程
? 右半转，叶间腔室的 V增大，
气体通过吸人口被吸入
2,压缩过程
? 左半转，叶间腔室的 V缩小，
气体受到压缩。
3,排出过程
? 当叶间转到与排出口相通
时，气体排出
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
? 靠工作腔室的容积变化来产生吸排 -容积式泵
? 它与叶片泵的工作的差别
? 工作 V的变化是靠水环中的液体进出叶间而造成
? 右半转,液体靠叶轮带动回转而获得能量，并被甩到叶
外的流道中
? 左半转，凭借其已获得的动能挤入叶间，压缩气体。
? 液体流速会随 P排 的增加而降低。
? 当 P排 升高到一定数值，叶轮外液体的速度也就会降到很低，
而不能进入叶间去压缩气体
? 气体压力能的增加，是靠水获自叶轮的动能
2-4-1水环泵的典型结构和工作原理
? 水环
? 传递能量
? 密封工作腔室
? 吸收气体压缩热
? 泵出口常设气液分离器
? 压缩和水力损失转换成的热量会使部分工作水汽化
? 水通过轴封和排气会流失
? 需连续地向泵内补水
? 补水量应大于损失水量
? 水环泵可做成双作用式
? 提高气体 Q
? 叶轮径向力得以平衡
2-4-2 水环泵的性能特点
?图示为一台
水环真空泵
的性能曲线
?特点：
1,Qt要取决
于叶轮的尺
寸和转速
ηv一般为
0.65～ 0.82
2-4-2 水环泵的性能特点
2．所能达到的压力比取决于叶轮的结构尺寸和转速
? 工作过程中其压力比 x通常都是逐渐增大的
? 当 x≤Xcr (临界压力比 )时,Qt不变，随着 x的增加,Q会
因漏泄的增加而降低
? 当 x>xcr 后，则 Q就会迅速减小，
? 当 x=xmax(极限压力比 )时,Q即降为零。
? 关闭排出阀时，排出 P不会无限地升高，无须安全阀
? 不允许长时间封闭运转，以防工作水过热。
2-4-2 水环泵的性能特点
3,Q和所能造成的真空度将随 T工作 的增加而减小
? 水温越高,Pv越高，水汽化速度增加，使抽气流量和
可达到的真空度减小
? 水温较低，由于吸气中的部分水蒸气可能液化，能使 Q
和可达到的真空度增加。
4．效率较低
? ηv不高，水力效率 ηh较低
? 总效率 η一般为 30％～ 50％，最高不超过 55％
? 如排送液体则 η更低，不超过 20％，一般不用
? 在压力比 x=xcr时效率最高
2-4-2 水环泵的性能特点
5．工作过程接近等温压缩
? 适合运送易燃、易爆或在高温下易分解的气体
? 可输送含蒸气或水分的气体，被送气体不受滑
油污染
? 对被排送气体和工作液的清洁程度要求不高
? 不宜输送含磨料的气体，否则端面密封效果会
恶化
6．结构简单，维护方便。 Q较均匀，工作平
稳，噪声较低
