1.水環真空泵的工作原理

　　雖然不同類型的水環真空泵有不同的結構，但它們的基本原理基本相同。水環最典型的真空泵是單級單作用水環真空泵，具有軸向吸入和排出。單級單作用水環真空泵的結構包括進氣口、出氣口、泵蓋、泵殼、葉輪、隔板、電機等。水環真空泵工作時，電機帶動葉輪旋轉，使工作室內的水在離心力的作用下形成水環。如果水環合適，則形成的水環正好與上側的輪轂相切，并且正好接觸下側的葉輪頂端。此時，在水環，輪轂的內表面和葉片之間將形成不同尺寸且彼此不連通的新月形空間。當電機帶動葉輪旋轉時，右側月牙形空間的體積將由小到大，從而降低壓力。當與吸氣孔連通時，氣體將被吸入。然而，當它的體積從大變小時，氣體將被壓縮，壓力將增加。當氣體被壓縮到一定程度時，它將與排氣孔連通，氣體將被排出。由于補充水可以連續引入，水環基本上可以保持恒溫狀態，也可以吸收壓縮氣體產生的熱量，所以這個過程也可以近似地視為等溫過程。

　　水環真空泵的能量傳遞過程如下：在吸入側，葉輪將能量傳遞給水以增加其動能并形成水環，然后水環動能轉化為壓力能轉化并傳遞給氣體，從而實現壓縮和排氣的過程。水環真空泵的工作原理實際上與其他容積泵非常相似，只是水環是水環真空泵的能量傳遞介質。由于飽和蒸汽壓的限制，以水為工作流體的水環真空泵的極限壓力只能達到2000 ~ 4000帕。此外，水環真空泵效率低也是水環，真空泵最常見的缺陷，一般效率約為35%。然而，由于水環真空泵具有結構簡單、占地面積小、等溫壓縮和維修方便等優點，因此在各行各業得到了廣泛的應用。

　　2.水環真空泵常見故障及處理

　　2.1進氣和出氣管道積水

　　運行過程中，水環真空泵與蒸汽冷凝器連接，由于水汽分離設備的工作漏洞，管道可能產生水汽積聚流。水環真空泵停止運行后，水蒸氣會逐漸凝結，最終變成積水。一次產生的累積水可能較少，但多次之后，累積水將增加并最終返回真空泵，導致瞬時電壓過高和電機燃燒。進氣和出氣管道積水的維護和處理：首先，在日常工作中，應定期檢查水環真空泵，特別注意進氣和出氣管道有無積水，以便及時清理少量積水。為防止此類故障再次發生，水環真空泵的水氣分離器應進行改造和完善，如采用耐磨性和耐腐蝕性更高的優質鋼材，或加大水氣分離管的直徑，為水氣分離提供更大的空間，以減少水汽積聚，消除和防止積水故障。

　　2.2電機啟動異常或過熱

　　首先，馬達啟動異常。“異常”是指噪音過大或啟動失敗，這可能是由于泵內(葉輪阻力分配板內)有異物、電機供電電壓低和電機不相等造成的。在此基礎上，檢查電機的接線，以避免相位故障或電源故障等問題。如果真空泵長時間不運轉，除了對開口蓋進行除銹外，還應在里面加入除銹劑。必要時，還應打開端蓋，檢查其中是否有雜物，并調整分配板與葉輪之間的距離。其次，電機過熱。有三個原因。一是真空泵的供水量過大，導致電機負載過大。第二，電機缺相。第三，通風口被堵住了。有鑒于此，請仔細檢查真空泵的排氣容積。如果涉及的水量較大，應適當調整(減少)供水閥;電工應全面檢查電機，避免缺相。仔細檢查通風孔。如果有任何問題如堵塞，疏通它。

　　2.3缺乏真空

　　水環：真空泵系統真空不足有幾個主要原因：

　　(1)水環的工作不穩定。如果進水管結垢，進口電磁閥堵塞，泵的工作水供應將不足，從而使水環不穩定。此時，由于偏離設計工作條件，泵的輸出將不可避免地下降，這將導致系統真空下降。響應方法是清除進水管中的污垢，并保持入口電磁閥通暢。

　　(2)入口止回閥失效。當閥板因結垢、腐蝕或堵塞而無法吸起時，會出現空氣錯流現象，即空氣會從備用泵的入口被吸入工作泵，從而增加泵的功耗，降低系統的真空度。對策是清除閥板的結垢或更換新的。

　　(3)密封不良。在軸端密封不良或密封失效的情況下，如果外部空氣被吸入水環真空泵，系統的真空度會下降，泵的兩個進氣管的溫度會不同。應對措施是檢查軸端，確保密封緊密。有時密封水的泄漏會太大。如果判斷錯誤是由于填料壓縮力不足造成的，填料的進一步壓縮將導致摩擦力增加和軸功率進一步增加。此時，真正的原因可能是工作水量太大，所以壓緊填料不能盲目。

　　2.4真空泵的氣蝕

　　在真空泵運行過程中，最常見的故障是葉輪轉子的損壞，這主要是由于葉片表面存在許多麻點和孔洞。在嚴重情況下，會發生葉片斷裂，導致設備非計劃停機，影響生產的正常運行。葉輪葉片這些故障的主要原因是氣蝕。產生氣穴現象的主要原因是真空泵運行過程中，負壓區和正壓區，之間存在交替變化，這是由其結構和工作原理決定的。因此，為了減少甚至避免空化的危害，有必要對其結構進行改進。此外，可根據其工作原理采取一些措施。為了防止水環真空泵在氣蝕條件下工作，可以采取兩種措施：一是改進管道設備，如增加空氣噴射器和氣蝕保護管等。二是根據空化的產生原理采取相應的改進措施，如降低工作流體的溫度、更換工作流體和選擇合適的類型。

　　2.5閥板破裂

　　在水環真空泵的兩個排氣口分配器的旁邊分別設有閥板，閥板用于消除真空泵運行過程中可能出現的過壓縮或欠壓縮，避免泵的功耗增加和效率降低。閥板可以沿著分配器和擋板之間的軸向小距離移動。當泵內壓縮氣體的壓力小于泵出口壓力時，閥板向葉輪移動，緊貼分配器，防止空氣進入在泵出口處形成小腔，保證氣體繼續壓縮;當壓縮氣體的壓力大于泵出口壓力時，氣體通過排氣口沖刷閥板，使閥板的上部以一定角度擺動，以利于氣體的順利排出。通過這種方式，閥板的下部通常緊密地連接到分配器上，而上部以一定角度展開并扭曲成“S”形。長期扭曲導致應力集中在閥板的中部，導致疲勞損壞和中部斷裂。

　　閥板破裂后，將出現以下影響：

　　(1)軸承過熱。當閥板破裂時，葉輪兩側的壓力將不平衡，轉子將產生軸向力，這將增加滾珠軸承的負荷。長期運行會導致軸承溫度升高。兩個閥板斷裂時，斷裂位置不完全相同，葉輪兩側的壓力也略有不平衡，軸向力比一個閥板斷裂時減小，軸承溫度降低，但仍較高。

　　(2)當軸功率上升時，閥板無法按照正確的狀態實現分配器的適當覆蓋，部分廢氣將再次回流到工作室，反復壓縮和排放，造成能量損失，增加電機負載。

　　(3)真空泵的真空度下降。當兩側的閥板破裂時，系統真空將急劇下降。閥板損壞后，必須及時更換。如果一個閥板損壞后不及時更換，另一個閥板的使用壽命將大大縮短，并且在短時間內就會發生斷裂。