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真空技術(shù)從未停止發(fā)展——不僅是在近些年，數(shù)十年來(lái)真空技術(shù)一直在不斷發(fā)展。如今，干式螺桿真空泵被應(yīng)用于化工技術(shù)，而在其它應(yīng)用領(lǐng)域，爪型干式真空泵已成為常規(guī)的真空泵。油潤(rùn)滑旋片真空泵也在多種應(yīng)用領(lǐng)域中體現(xiàn)著它的最先進(jìn)技術(shù)，原因在于其仍然在不斷發(fā)展。在諸多應(yīng)用領(lǐng)域，這些真空泵通常為最常用的真空泵。盡管真空泵在技術(shù)上有諸多改進(jìn)、新發(fā)展以及進(jìn)一步提升，然而在某些應(yīng)用中，真空產(chǎn)生的原理之一——液環(huán)真空泵仍沿用至今并依然卓有成效。

圖1： Dolphin液環(huán)真空泵的兩種版本，抽速可用范圍從25到26,800立方米每小時(shí)

液環(huán)真空泵的原理早在1890年就有研究，即"水環(huán)泵"。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而堅(jiān)固，液環(huán)真空泵（圖1）適用于抽除潮濕氣體或蒸汽，或者被抽氣體在真空泵內(nèi)部的壓縮過(guò)程中發(fā)生冷凝的應(yīng)用中。液環(huán)真空泵特別適用于潮濕的工藝和粗真空的工藝技術(shù)，諸如化學(xué)工業(yè)和石油生產(chǎn)和加工、汽輪機(jī)凝汽器抽真空以及塑料工業(yè)、造紙業(yè)、食品工業(yè)和多種其他工業(yè)應(yīng)用。

工作原理

液環(huán)真空泵的工作液可以使用水或與被抽氣體或蒸汽相容的液體作為工作液。乙二醇、礦物油或有機(jī)溶劑，以及工藝流程中使用到的液體可用作泵的工作液。不同規(guī)格大小和版本的泵，其基本原理是相同的。

圖2： Dolphin液環(huán)真空泵壓縮腔室的剖面圖

偏心安裝的葉輪在圓柱形泵殼（圖2）中旋轉(zhuǎn)。向泵殼灌注工作液，使葉輪葉片浸沒(méi)在工作液中。葉輪旋轉(zhuǎn)和隨之產(chǎn)生的離心力使泵殼內(nèi)的液體形成所謂的液環(huán)。氣體被抽入到泵送的介質(zhì)被傳輸?shù)饺~片和液環(huán)之間的空間內(nèi)。葉輪的偏心旋轉(zhuǎn)改變了這些空間的容積，借此吸入、壓縮并排出氣體。液環(huán)將各級(jí)空間密封為泵腔。因此，該液體有時(shí)候被稱(chēng)為密封液，而不是工作液。

機(jī)理

基于所使用的工作液，該機(jī)理僅能在粗真空范圍內(nèi)使用。這是因?yàn)榭蛇_(dá)到的真空度取決于通過(guò)真空泵不斷抽送的工作液的蒸汽壓和黏度。這個(gè)要求液環(huán)真空泵需要在相對(duì)較低的溫度下運(yùn)行，同時(shí)由于是等溫運(yùn)行，這意味著被抽介質(zhì)在泵的壓縮過(guò)程中不會(huì)被升溫。因此，液環(huán)真空泵特別適合用于抽除含濕度高的蒸汽和氣體。真空泵內(nèi)的低溫有利于被抽蒸汽的冷凝。在一定程度上，這意味著真空泵還可以作為冷凝器使用，由于混合物進(jìn)入真空泵時(shí)會(huì)發(fā)生冷凝，大大縮小了被抽氣體的體積。除了冷凝效果，還提高了額定抽速。

工作液轉(zhuǎn)移壓縮熱量，即支持冷凝和提高抽速的過(guò)程。液環(huán)真空泵的一大顯著優(yōu)點(diǎn)在于：組件所用材料和工作液可根據(jù)泵送介質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。這使其可以抽除腐蝕性氣體或易爆氣體以及蒸汽。由于運(yùn)行溫度低，因此相比使用其他機(jī)械真空泵，在所有情況下均認(rèn)為液環(huán)真空泵抽除易爆物質(zhì)所產(chǎn)生的問(wèn)題更少。

結(jié)構(gòu)

單級(jí)液環(huán)真空泵和雙級(jí)液環(huán)真空泵之間有著根本區(qū)別。在單級(jí)液環(huán)真空泵中，在一個(gè)壓縮階段內(nèi)執(zhí)行上述壓縮流程。而在雙級(jí)真空泵中（圖3），第一階段預(yù)壓縮的泵送介質(zhì)被輸送到第二壓縮階段并再次壓縮。單級(jí)液環(huán)真空泵可實(shí)現(xiàn)130hPa (mbar) 的極限壓力，雙級(jí)液環(huán)真空泵可達(dá)到最高33hPa (mbar) 的極限壓力。

圖3： 通過(guò)雙級(jí)液環(huán)真空泵的氣流

結(jié)構(gòu)尺寸也有明顯差異。在Dolphin液環(huán)真空泵產(chǎn)品組合中，普旭（Busch）真空泵和真空系統(tǒng)擁有不同產(chǎn)品系列和版本，抽氣速率從25到26,800立方米每小時(shí)不等。

運(yùn)行方式

泵的工作液的進(jìn)和出可通過(guò)三種方式實(shí)現(xiàn)：

1. 流體非再循環(huán)運(yùn)行

這是運(yùn)行液環(huán)真空泵的最簡(jiǎn)單方式，在工作液足夠時(shí)均可用。持續(xù)不斷地為泵的壓縮腔提供工作液，然后工作液與氣體和冷凝水一起排出泵體。

2. 開(kāi)放式流體回路

在開(kāi)放式回路中（圖4），工作液流出真空泵后與氣體一起被排到液體分離器中，液體和氣體在此分離，當(dāng)氣體被排出液體分離器的同時(shí)，新的工作液會(huì)補(bǔ)充進(jìn)入液體分離器。通過(guò)液體分離器，向回路供應(yīng)補(bǔ)充的全新工作液。這保證了回路中有充足的工作液，且溫度不會(huì)上升。與非循環(huán)運(yùn)行模式相比，開(kāi)放式回路可節(jié)省多達(dá) 50% 的工作液。

圖4： 工作液局部循環(huán)系統(tǒng)的 Dolphin 液環(huán)真空泵

3. 閉合式流體回路

閉合式回路中在真空泵的排氣口也設(shè)有液體分離器（圖5）。氣體從分離器排出，同時(shí)在工作液再次進(jìn)入真空泵之前先經(jīng)過(guò)熱交換器，這樣，工作液可以得到不斷冷卻。這種配置可節(jié)省95%的工作液。這意味著只有少量新鮮工作液需要通過(guò)液體分離器進(jìn)行添加。因此，在沒(méi)有足夠工作液的情況下，或者需要盡可能節(jié)省工作液時(shí)，我們建議使用閉合式回路。

圖5： 工作液整體循環(huán)系統(tǒng)的 Dolphin 液環(huán)真空泵

量身定制的真空系統(tǒng)

液環(huán)真空泵特別適合用作真空系統(tǒng)及安裝服務(wù)的模塊。與蒸汽噴射器、組合使用可以實(shí)現(xiàn)更低的極限壓力。直接根據(jù)具體應(yīng)用量身打造真空系統(tǒng)，能夠找到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面最佳的解決方案。針對(duì)在全球化學(xué)處理技術(shù)、石油生產(chǎn)和加工、發(fā)電以及諸多其他領(lǐng)域中安全而又經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行此類(lèi)系統(tǒng)，普旭（Busch）真空泵和真空系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、配置和構(gòu)造其系統(tǒng)方面有數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)。普旭（Busch）旗下?lián)碛懈鞣N結(jié)構(gòu)尺寸的 Dolphin 液環(huán)真空泵，可提供多種ATEX認(rèn)證版本的液環(huán)真空泵。

圖6： 配有五個(gè)單級(jí)Dolphin液環(huán)真空泵的真空系統(tǒng)，用于工藝流體的脫氣